Interventi di consolidamento e protezione sismica di edifici in muratura. elementi normativi. Prof. Ing. Eva Coïsson

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1 Interventi di consolidamento e protezione sismica di edifici in muratura: elementi normativi Prof. Ing. Eva Coïsson Verrès, 2 dicembre 2011

2 Riferimenti normativi D.M , Norme Tecniche per le Costruzioni, Circolare n.617 del , Istruzioni per l applicazione delle «Nuove norme tecniche per le costruzioni» di cui al D.M. 14 gennaio 2008, D.P.C.M , Linee Guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale tutelato, con riferimento alle NTC 2008, Supplemento Ordinario della Gazzetta Ufficiale n. 54 del 26 febbraio 2011 Dipartimento Protezione Civile, ReLUIS, Linee guida per la riparazione e il rafforzamento di elementi strutturali, tamponature e partizioni, agosto 2009.

3 Riferimenti bibliografici R. Antonucci, Restauro e recupero degli edifici a struttura in muratura, Maggioli Editore, A. Giannantoni, Interventi su fabbricati esistenti in muratura Esempi di applicazione delle NTC 2008, presentazione nell ambito del Corso di Aggiornamento Ordine Ingegneri Reggio Emilia Progettazione e consolidamento di edifici con struttura in muratura in zona sismica, Reggio Emilia, Maggio-Ottobre C. Ciavattini, Apertura vani in pareti portanti in zona sismica, Grafill Editore, F. Pugi, Aperture e cerchiature in murature portanti, Alinea Editrice, 2010.

4 NTC CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Si individuano le seguenti categorie di intervento: - interventi di adeguamento atti a conseguire i livelli di sicurezza previsti dalle presenti norme; - interventi di miglioramento atti ad aumentare la sicurezza strutturale esistente, pur senza necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalle presenti norme; - riparazioni o interventi locali che interessino elementi isolati, e che comunque comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti. Gli interventi di adeguamento e miglioramento devono essere sottoposti a collaudo statico.

5 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) sopraelevare o ampliare la costruzione; b) apportare variazioni di classe e/o di destinazione d uso che comportino incrementi dei carichi globali in fondazione superiori al 10%; c) effettuare interventi strutturali volti a trasformare la costruzione mediante un insieme sistematico di opere che portino ad un organismo edilizio diverso dal precedente. In ogni caso, il progetto dovrà essere riferito all intera costruzione e dovrà riportare le verifiche dell intera struttura post-intervento [...] Una 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 del punto a). In tal caso non è necessario procedere all adeguamento, salvo che non ricorrano le condizioni di cui ai precedenti punti b) o c).

6 8.4.2 INTERVENTO DI MIGLIORAMENTO Rientrano negli interventi di miglioramento tutti gli interventi che siano comunque finalizzati ad accrescere la capacità di resistenza delle strutture esistenti alle azioni considerate. È possibile eseguire interventi di miglioramento nei casi in cui non ricorrano le condizioni specificate al paragrafo Il progetto e la valutazione della sicurezza dovranno essere estesi a tutte le parti della struttura potenzialmente interessate da modifiche di comportamento, nonché alla struttura nel suo insieme.

7 Orientamenti interpretativi in merito a interventi locali o interventi di riparazione in edifici esistenti, CTS Regione Toscana (D.G.R. n. 606 del 21/06/2010) Esempi di casi particolari e specifici nei quali l intervento di progetto sia inequivocabilmente migliorativo e che tale risultato sia chiaramente apprezzabile anche senza la necessità di verifiche numeriche di conferma: - inserimento di parete a chiusura della scatola muraria: anche in questo caso, pur introducendo nuovi elementi strutturali e modificando il comportamento sismico dell edificio originario, l intervento risulta inequivocabilmente migliorativo. La valutazione del livello di sicurezza raggiunto (entità massima delle azioni cui la struttura può resistere) può essere valutato con metodi semplificati.

8 Orientamenti interpretativi in merito a interventi locali o interventi di riparazione in edifici esistenti, CTS Regione Toscana (D.G.R. n. 606 del 21/06/2010) - inserimento di una parete di controvento in posizione pressoché baricentrica: tale intervento, pur introducendo nuovi elementi strutturali e modificando il comportamento sismico dell edificio originario, risulta inequivocabilmente migliorativo. La valutazione del livello di sicurezza raggiunto può essere valutato con metodi semplificati.

9 NTC CRITERI E TIPI D INTERVENTO Per tutte le tipologie di costruzioni esistenti gli interventi di consolidamento vanno applicati, per quanto possibile, in modo regolare ed uniforme. L esecuzione di interventi su porzioni limitate dell edificio va opportunamente valutata e giustificata, considerando la variazione nella distribuzione delle rigidezze e delle resistenze e la conseguente eventuale interazione con le parti restanti della struttura. Particolare attenzione deve essere posta alla fase esecutiva degli interventi, in quanto una cattiva esecuzione può peggiorare il comportamento globale delle costruzioni. La scelta del tipo, della tecnica, dell entità e dell urgenza dell intervento dipende dai risultati della precedente fase di valutazione, dovendo mirare prioritariamente a contrastare lo sviluppo di meccanismi locali e/o di meccanismi fragili e, quindi, a migliorare il comportamento globale della costruzione.

10 8.7.4 CRITERI E TIPI D INTERVENTO In generale dovranno essere valutati e curati gli aspetti seguenti: - riparazione di eventuali danni presenti - riduzione delle carenze dovute ad errori grossolani; - miglioramento della capacità deformativa ("duttilità") di singoli elementi, - riduzione delle condizioni che determinano situazioni di forte irregolarità degli edifici, in termini di massa, resistenza e/o rigidezza, anche legate alla presenza di elementi non strutturali; - riduzione delle masse, anche mediante demolizione parziale o variazione di destinazione d uso, - riduzione dell impegno degli elementi strutturali originari mediante l introduzione di sistemi d isolamento o di dissipazione di energia, - realizzazione, ampliamento, eliminazione di giunti sismici o interposizione di materiali atti ad attenuare gli urti.

11 C8A.5. CRITERI PER GLI INTERVENTI DI CONSOLIDAMENTO DI EDIFICI IN MURATURA - Interventi volti a ridurre le carenze dei collegamenti - Interventi volti a ridurre le spinte di archi e volte ed al loro consolidamento - Interventi volti a ridurre l'eccessiva deformabilità dei solai ed al loro consolidamento - Interventi in copertura - Interventi volti ad incrementare la resistenza degli elementi murari - Pilastri e colonne - Interventi su elementi non strutturali - Interventi in fondazione

12 INTERVENTI VOLTI A RIDURRE LE CARENZE DEI COLLEGAMENTI (C8A.5.1) COMPORTAMENTO SCATOLARE

13 La realizzazione di questi interventi è un prerequisito essenziale per l applicazione dei metodi di analisi sismica globale dell edificio, che si basano sul comportamento delle pareti murarie nel proprio piano, presupponendone la stabilità nei riguardi di azioni sismiche fuori dal piano.

14 Prerequisiti per potere applicare un'analisi sismica globale: - ammorsamento tra pareti - collegamento solai-pareti - contrastare spinte - correggere tetti spingenti

15 C8A.5.1 INTERVENTI VOLTI A RIDURRE LE CARENZE DEI COLLEGAMENTI Tiranti Cerchiature esterne Cordoli in sommità Connessione dei solai di piano e delle coperture alle murature Cordoli intermedi Ammorsature scuci e cuci Perforazioni armate

16 Tiranti - meglio capochiave esterni (progettati non solo per la funzione strutturale ma anche estetica) - in generale meglio capichiave tipo paletto, che aggancia più muro - per murature scadenti, con elementi piccoli, meglio le piastre (previo consolidamento locale) - si possono sfruttare le travi dei solai esistenti come tiranti: basta collegarle con opportuna ferramenta a capochiavi esterni - devono essere pretesi, ma non eccessivamente

17 Cerchiature esterne - adatte per piccoli edifici o per strutture particolari (cupole, torri) - da ancorare in corrispondenza dei martelli murari

18 Metallo (barre o cavi) - necessario applicare elementi di ripartizione negli spigoli - si possono pretendere a ritendere anche successivamente

19 Materiali compositi (fibre di carbonio o altre) - si possono applicare con resina epossidica o matrice cementizia - necessario smussare gli spigoli - non esiste un macchinario per pretendere le fibre

20 Tessuto (UHTSS) di acciaio - si possono applicare con resina epossidica o matrice cementizia - esiste un macchinario per pretendere le fibre (Borri) - necessario smussare gli spigoli

21 Legno - più leggero e garantisce maggiore dissipazione

22 Ammorsature con metodo scuci e cuci - invasivo e costoso - risolve solo il problema del degrado locale del materiale, non della sconnessione complessiva - bisogna comunque prima risolvere il problema della sconnessione in altro modo ammorsature

23 Perforazioni armate - sconsigliabile per invasività e dubbia efficacia (bisogna comunque prima risolvere il problema della sconnessione in altro modo)

24 C8A.5.1 INTERVENTI VOLTI A RIDURRE LE CARENZE DEI COLLEGAMENTI Cordoli in sommità alla muratura possono costituire una soluzione efficace per collegare le pareti, in una zona dove la muratura è meno coesa a causa del limitato livello di compressione, e per migliorare l interazione con la copertura;

25 Muratura armata: armatura metallica Tecnica volta alla massima conservazione delle caratteristiche murarie esistenti. Muratura a tutto spessore e di buone caratteristiche [ ] All interno deve essere alloggiata un armatura metallica o in altro materiale resistente a trazione, resa aderente alla muratura del cordolo tramite conglomerato. La realizzazione di collegamenti tra cordolo e muratura, eseguita tramite perfori armati disposti con andamento inclinato, se necessaria risulta efficace solo in presenza di muratura di buona qualità. Negli altri casi è opportuno eseguire un consolidamento della muratura nella parte sommitale della parete ed affidarsi all aderenza ed al contributo dell attrito, da incrementare mediante sagomature della superficie di appoggio del cordolo.

26 Muratura armata: armatura in composito Prof. Borri

27 Acciaio Rappresentando una valida alternativa per la loro leggerezza e la limitata invasività. Essi possono essere eseguiti attraverso una leggera struttura reticolare, in elementi angolari e piatti metallici, o tramite piatti o profili sui due paramenti, collegati tra loro tramite barre passanti; in entrambi i casi è possibile realizzare un accettabile collegamento alla muratura senza la necessità di ricorrere a perfori armati. In presenza di muratura di scarsa qualità, l intervento deve essere accompagnato da un opera di bonifica della fascia di muratura interessata. I cordoli metallici si prestano particolarmente bene al collegamento degli elementi lignei della copertura e contribuiscono all eliminazione delle eventuali spinte.

28 Calcestruzzo armato - devono essere limitati in altezza per evitare appesantimenti ed irrigidimenti (tensioni tangenziali tra cordolo e muratura) - deve essere consolidata la muratura per evitare eccessiva differenza di rigidezza - il collegamento tra cordolo e muratura può essere migliorato tramite perfori armati,

29 C8A.5.1 INTERVENTI VOLTI A RIDURRE LE CARENZE DEI COLLEGAMENTI [ ] va invece evitata l esecuzione di cordolature ai livelli intermedi, eseguite nello spessore della parete (specie se di muratura in pietrame), dati gli effetti negativi che le aperture in breccia producono nella distribuzione delle sollecitazioni sui paramenti.

30 C8A.5.1 INTERVENTI VOLTI A RIDURRE LE CARENZE DEI COLLEGAMENTI Devono essere evitati cordoli inseriti nello spessore della muratura ai livelli intermedi, mentre possono risultare utili cordoli in acciaio, realizzati con piatti o profili sui due paramenti, collegati tra loro tramite barre passanti. Essi forniscono una certa rigidezza flessionale fuori dal piano della parete e ostacolano lo sviluppo di meccanismi di rottura delle fasce sopra porta e sotto finestra (meccanismo tirante-puntone).

31 Connessione dei solai di piano e delle coperture - evita lo sfilamento delle travi - permette ai solai di svolgere un azione di distribuzione delle forze orizzontali e di contenimento delle pareti - ancorare teste delle travi al paramento opposto - i collegamenti puntuali non devono dissestare la muratura

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33 INTERVENTI VOLTI A RIDURRE LE SPINTE DI ARCHI E VOLTE ED AL LORO CONSOLIDAMENTO Catene Contrafforti Controvolte in calcestruzzo Placcaggi in materiali compositi

34 Catene - meglio alle reni - se estradossali provocano taglio e flessione sulla parete, da verificare - adeguata rigidezza (A, L) - adeguata presollecitazione inferiore alla spinta calcolata

35 Contrafforti - problemi di impatto visivo, - curare ammorsamento - curare fondazioni

36 Controvolte calcestruzzo in - da evitare: aumenta i carichi, modifica il comportamento strutturale riducendo la compressione, nasconde alla vista il materiale originale

37 Placcaggio con fasce di materiale composito - si possono applicare sia con resine epossidiche che con matrice cementizia - da considerare: traspirabilità, durabilità, reversibilità - per placcaggi all'intradosso vanno equilibrate le spinte a vuoto (sottarco o ancoraggi puntuali)

38 Placcaggio con fasce di materiale composito

39 Placcaggio con fasce di materiale composito

40 Placcaggio con fasce di materiale composito

41 INTERVENTI VOLTI A RIDURRE L'ECCESSIVA DEFORMABILITA' DEI SOLAI ED AL LORO CONSOLIDAMENTO (C8A.5.3) q q l l q q ql/2 ql/2 ql/4 ql/2 ql/4

42 SOLAI LIGNEI Doppio tavolato ligneo irrigidisce, limita deformabilità e aumenta resistenza - collegamento alle pareti

43 Soletta in calcestruzzo - irrigidisce molto (valutare), limita deformabilità e aumenta resistenza, ma anche masse - collegamento alle pareti - solai con pianelle

44 Controventamento tiranti metallici con

45 Bandelle in acciaio o materiale composito - irrigidisce - collegamento alle pareti Prof. Borri Prof. Modena

46 C8A.5.3 INTERVENTI VOLTI A RIDURRE L ECCESSIVA DEFORMABILITÀ DEI SOLAI SOLAI METALLICI Nel caso di solai a putrelle e voltine o tavelloni è opportuno provvedere all'irrigidimento mediante solettina armata resa solidale ai profilati e collegata alle murature perimetrali. Nel caso di solai a struttura metallica, con interposti elementi in laterizio, è necessario collegare tra loro i profili saldando bandelle metalliche trasversali, poste all intradosso o all estradosso. Inoltre, in presenza di luci significative, gli elementi di bordo devono essere collegati in mezzeria alla muratura (lo stesso problema si pone anche per i solai lignei a semplice orditura).

47 C8A.5.4 INTERVENTI IN COPERTURA COLLEGAMENTI - tra elementi lignei - tra elementi lignei e murature - nei nodi delle capriate COMPENSARE LE SPINTE IRRIGIDIRE LE FALDE

48 Collegamenti tra elementi lignei È in linea generale opportuno il mantenimento dei tetti in legno, in quanto limitano l entità delle masse nella parte più alta dell'edificio e garantiscono un elasticità simile a quella della compagine muraria sottostante

49 Collegamenti tra elementi lignei e murature È opportuno, ove possibile, adottare elementi di rafforzamento del punto di contatto tra muratura e tetto. In generale, vanno il più possibile sviluppati i collegamenti e le connessioni reciproche tra la parte terminale della muratura e le orditure e gli impalcati del tetto.

50 Oltre al collegamento con capichiave metallici che impediscano la traslazione, si possono realizzare cordoli-tirante in legno o in metallo opportunamente connessi sia alle murature che alle orditure in legno del tetto (cuffie metalliche), a formare al tempo stesso un bordo superiore delle murature resistente a trazione, un elemento di ripartizione dei carichi agli appoggi delle orditure del tetto e un vincolo assimilabile ad una cerniera tra murature e orditure.

51 Collegamenti nei nodi delle capriate Non devono comunque contrastare il movimento reciproco (rotazionale) delle membrature, condizione essenziale per il corretto funzionamento della capriata

52 Irrigidimento delle falde - Doppio tavolato - Controventi di falda

53 Compensare le spinte

54 C8A.5.5 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI L inserimento di nuove pareti può consentire di limitare i problemi derivanti da irregolarità planimetriche o altimetriche ed aumentare la resistenza all azione sismica; tali effetti devono ovviamente essere adeguatamente verificati.

55 C8A.5.5 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI La realizzazione di nuove aperture, se non strettamente necessaria, va possibilmente evitata. Non tutto si può fare, né dal punto di vista tecnico, né da quello normativo. Ma tanto non è portante, il solaio appoggia di là... Tutte le pareti (a seconda della direzione del sisma) funzionano da controvento. Anzi: quelle non portanti il solaio hanno già il deficit di una minore resistenza a taglio!

56 C8A.5.5 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Per ripristinare la rigidezza della parete (ed evitare di modificare la risposta globale) si può: - disporre un telaio chiuso, di rigidezza e resistenza tali da ripristinare per quanto possibile la condizione preesistente, - intervenire sulle spalle della nuova apertura, - chiudere nicchie, canne fumarie o altri vuoti, purché venga realizzato un efficace collegamento dei nuovi elementi di muratura con quelli esistenti attraverso la tecnica dello scuci e cuci. Negli interventi di inserimento di architravi o telai occorre curare il perfetto contatto o la messa in forza con la muratura esistente.

57 C8A.5.5 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Per ripristinare la rigidezza della parete (ed evitare di modificare la risposta globale) si può: - chiudere nicchie, canne fumarie o altri vuoti, purché venga realizzato un efficace collegamento dei nuovi elementi di muratura con quelli esistenti attraverso la tecnica dello scuci e cuci. Anche se l'intervento è locale, bisogna sempre avere uno sguardo di insieme, entrare nell'ottica del miglioramento, anche se la normativa in molti casi ci permette di evitarne i calcoli. Sapere cosa c'è sotto, sopra e di fianco alla parete che voglio forare è fondamentale e può farmi risparmiare moltissimo, sia in termini di calcoli che economici.

58 C8A.5.5 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Per ripristinare la rigidezza della parete (ed evitare di modificare la risposta globale) si può: - intervenire sulle spalle della nuova apertura Non necessariamente la rigidezza deve essere restituita esattamente là dove la si è tolta: si possono placcare le spalle con intonaco armato o (meglio) materiali compositi e ottenere analoghi risultati, con il vantaggio di diminuire le concentrazioni tensionali, spalmando i contatti tra intervento e preesistenza su una superficie più ampia.

59 C8A.5.5 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Per ripristinare la rigidezza della parete (ed evitare di modificare la risposta globale) si può: - disporre un telaio chiuso, di rigidezza e resistenza tali da ripristinare per quanto possibile la condizione preesistente Il dimensionamento dell'intervento è questione di: - resistenza - rigidezza - deformabilità

60 C8A.5.5 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI RESISTENZA La resistenza ovviamente non può essere inferiore dopo l'intervento rispetto a prima. La rottura può avvenire per taglio o pressoflessione

61 C8A.5.5 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI RESISTENZA A PRESSOFLESSIONE NEL PIANO Nel caso di una sezione rettangolare tale momento ultimo può essere calcolato come:

62 C8A.5.5 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI RESISTENZA A TAGLIO Per gli edifici esistenti in muratura, considerata la notevole varietà delle tipologie e dei meccanismi di rottura del materiale, la resistenza a taglio di calcolo per azioni nel piano di un pannello in muratura potrà essere calcolata con un criterio di rottura per fessurazione diagonale o con un criterio di scorrimento [ ] Nel caso di muratura irregolare o caratterizzata da blocchi non particolarmente resistenti, la resistenza a taglio di calcolo per azioni nel piano di un pannello in muratura potrà essere calcolata con la relazione seguente:

63 C8A.5.5 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI RIGIDEZZA La rigidezza della parete non deve diminuire né aumentare troppo, per evitare di modificare il comportamento globale della struttura. Questo però non evita le concentrazioni tensionali tra telaio e muratura: Ktot K1 K2 Kporta = kn/cm Ktelaio = Ktot-(K1+K2) = kn/cm

64 C8A.5.5 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI DEFORMABILITA' Nella verifica allo Stato limite ultimo di salvaguardia della vita, qualora si esegua l analisi non lineare, lo spostamento ultimo per azioni nel piano di ciascun pannello sarà assunto pari a 0,4 % dell'altezza del pannello, nel caso di rottura per taglio, e pari a 0,6%, nel caso di rottura per pressoflessione. I predetti limiti sono definiti al netto degli spostamenti dovuti ad un eventuale moto rigido del pannello (ad esempio conseguente alla rotazione della base), e si incrementano di un aliquota fino al 100% nel caso di rottura per pressoflessione di pannelli che esibiscono un comportamento a mensola.

65 C8A.5.5 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Ma per calcolare tutti questi valori (prima e dopo l'intervento), a che grandezze faccio riferimento? Cos'è una parete? L? H? Che caratteristiche dei materiali? Che obiettivi mi pongo? Cosa vuol dire modificare poco?

66 È fondamentale che gli interventi siano, per quanto possibile, di tipo attivo, in modo da prevenire e non subire le fisiologiche deformazioni plastiche Lesione nel muro Trave deformata Frattura nello stipite

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68 La muratura si frattura

69 messa in carico della trave in corso d opera, mediante sollevamento del muro con cunei o martinetti. Controllo delle deformazioni in corso d opera Cerniera in asse

70 Intervento (invasivo) per la realizzazione di un vano in un muro portante in zona sismica

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72 C8A.5.6 INTERVENTI VOLTI AD INCREMENTARE LA RESISTENZA NEI MASCHI MURARI Bisogna fare in modo che i maschi murari si comportino in maniera monolitica, se no non posso neanche considerare i meccanismi di ribaltamento! - riparare localmente parti lesionate o degradate; - ricostituire la compagine muraria in corrispondenza di manomissioni quali cavità, vani di varia natura (scarichi e canne fumarie, ecc.); - migliorare le caratteristiche di murature particolarmente scadenti per tipo di apparecchiatura e/o di composto legante.

73 C8A.5.6 INTERVENTI VOLTI AD INCREMENTARE LA RESISTENZA NEI MASCHI MURARI Scuci e cuci Iniezioni Ristilatura profonda e/o armata Diatoni artificiali Tirantini antiespulsivi Intonaco armato Placcaggi con materiale composito

74 C8A.5.6 INTERVENTI VOLTI AD INCREMENTARE LA RESISTENZA NEI MASCHI MURARI SCUCI E CUCI L intervento di scuci e cuci è finalizzato al ripristino della continuità muraria lungo le linee di fessurazione ed al risanamento di porzioni di muratura gravemente deteriorate. Tale intervento può essere utilizzato anche per la chiusura di nicchie, canne fumarie e per la riduzione dei vuoti, in particolare nel caso in cui la nicchia/apertura/cavità sia posizionata a ridosso di angolate o martelli murari. Si consiglia di utilizzare materiali simili a quelli originari per forma, dimensioni, rigidezza e resistenza, collegando i nuovi elementi alla muratura esistente con adeguate ammorsature nel piano del paramento murario e se possibile anche trasversalmente al paramento stesso, in modo da conseguire la massima omogeneità e monoliticità della parete riparata.

75 C8A.5.6 INTERVENTI VOLTI AD INCREMENTARE LA RESISTENZA NEI MASCHI MURARI INIEZIONI L'adozione di iniezioni di miscele leganti mira al miglioramento delle caratteristiche meccaniche della muratura da consolidare. A tale tecnica, pertanto, non può essere affidato il compito di realizzare efficaci ammorsature tra i muri e quindi di migliorare, se applicata da sola, il comportamento d assieme della costruzione. Tale intervento risulta inefficace se impiegato su tipologie murarie che per loro natura siano scarsamente iniettabili (scarsa presenza di vuoti e/o vuoti non collegati tra loro). Particolare attenzione va posta nella scelta della pressione di immissione della miscela, per evitare l insorgere di dilatazioni trasversali prodotte dalla miscela in pressione.

76 C8A.5.6 INTERVENTI VOLTI AD INCREMENTARE LA RESISTENZA NEI MASCHI MURARI INIEZIONI Nel caso si reputi opportuno intervenire con iniezioni su murature incoerenti e caotiche, è necessario prendere provvedimenti atti a ridurre il rischio di sconnessione della compagine muraria e di dispersione della miscela. Particolare cura dovrà essere rivolta alla scelta della miscela da iniettare, curandone la compatibilità chimico-fisicomeccanica con la tipologia muraria oggetto dell intervento.

77 C8A.5.6 INTERVENTI VOLTI AD INCREMENTARE LA RESISTENZA NEI MASCHI MURARI RISTILATURA DEI GIUNTI L intervento di ristilatura dei giunti, se effettuato in profondità su entrambi i lati, può migliorare le caratteristiche meccaniche della muratura, in particolare nel caso di murature di spessore non elevato. Se eseguito su murature di medio o grosso spessore, con paramenti non idoneamente collegati tra loro o incoerenti, tale intervento può non essere sufficiente a garantire un incremento consistente di resistenza, ed è consigliabile effettuarlo in combinazione con altri. Particolare cura dovrà essere rivolta alla scelta della malta da utilizzare. L eventuale inserimento nei giunti ristilati di piccole barre o piattine, metalliche o in altri materiali resistenti a trazione, può ulteriormente migliorare l efficacia dell intervento.

78 Ristilatura dei giunti - Semplice - Armata con barre da c.a. - Armata con materiale composito - Armata con microtrefoli di acciaio

79 Ristilatura dei giunti con microtrefoli (Reticolatus: Borri)

80 Diatoni artificiali - collega i paramenti murari - evita il distacco di uno paramento rispetto all'altro - evita l innesco di fenomeni di instabilità per compressione; - conferisce alla parete un comportamento monolitico per azioni ortogonali al proprio piano - nel caso di paramenti degradati è opportuno bonificarli preventivamente

81 Tirantini antiespulsivi - adatte a porzioni limitate di muratura - può essere applicata nel caso di murature a tessitura regolare o in pietra squadrata, in mattoni o blocchi - oltre a collegare i paramenti, la possibilità di applicare una presollecitazione permette di ricollegare paramenti già staccati e applicare un confinamento - bisogna considerare la riduzione di resistenza della pietra soggetta a tensioni per lunghi periodi - tirantature diffuse nelle tre direzioni ortogonali migliorano la monoliticità ed il comportamento meccanico del corpo murario, incrementandone la resistenza a taglio e a flessione nel piano e fuori del piano.

82 C8A.5.6 INTERVENTI VOLTI AD INCREMENTARE LA RESISTENZA NEI MASCHI MURARI Il placcaggio delle murature con INTONACO ARMATO può essere utile nel caso di murature gravemente danneggiate e incoerenti, sulle quali non sia possibile intervenire efficacemente con altre tecniche, o in porzioni limitate di muratura, pesantemente gravate da carichi verticali, curando in quest ultimo caso che la discontinuità di rigidezza e resistenza tra parti adiacenti, con e senza rinforzo, non sia dannosa ai fini del comportamento della parete stessa. L uso sistematico su intere pareti dell edificio è sconsigliato, per il forte incremento di rigidezza e delle masse, oltre che per ragioni di natura conservativa e funzionale. Tale tecnica è efficace solo nel caso in cui l intonaco armato venga realizzato su entrambi i paramenti e siano posti in opera i necessari collegamenti trasversali (barre iniettate) bene ancorati alle reti di armatura. È inoltre fondamentale curare l adeguata sovrapposizione dei pannelli di rete elettrosaldata, in modo da garantire la continuità dell armatura in verticale ed in orizzontale, ed adottare tutti i necessari provvedimenti atti a garantire la durabilità delle armature, se possibile utilizzando reti e collegamenti in acciaio inossidabile.

83 Placcaggio con tessuti o lamine in materiale fibrorinforzato - di norma si utilizza nel caso di murature regolari, in mattoni o blocchi - più efficace se realizzato su entrambi i paramenti - da solo non garantisce un collegamento trasversale - migliora il comportamento a trave di porzioni muratura (es. fasce sopra porta e sotto finestra) - Migliora il comportamento a taglio di setti murari (tipo controventi) - Può migliorare la resistenza di murature a più paramenti se applicato sui due lati e poi collegati (es. reticolato)

84 C8A.5.6 INTERVENTI VOLTI AD INCREMENTARE LA RESISTENZA NEI MASCHI MURARI TIRANTI VERTICALI POSTTESI L inserimento di tiranti verticali post-tesi è un intervento applicabile solo in casi particolari e se la muratura si dimostra in grado di sopportare l incremento di sollecitazione verticale, sia a livello globale sia localmente, in corrispondenza degli ancoraggi; in ogni caso deve essere tenuta inconsiderazione la perdita di tensione iniziale a causa delle deformazioni differite della muratura.

85 C8A.5.7 INTERVENTI SU PILASTRI E COLONNE Tenendo presente che pilastri e colonne sono essenzialmente destinati a sopportare carichi verticali con modeste eccentricità, gli interventi vanno configurati in modo da: - ricostituire la resistenza iniziale a sforzo normale, ove perduta, mediante provvedimenti quali cerchiature e tassellature; - eliminare o comunque contenere le spinte orizzontali mediante provvedimenti, quali opposizione di catene ad archi, volte e coperture e, ove opportuno, realizzazione o rafforzamento di contrafforti; - ricostituire i collegamenti atti a trasferire le azioni orizzontali a elementi murari di maggiore rigidezza. Sono da evitare, se non in mancanza di alternative da dimostrare con dettagliata specifica tecnica, gli inserimenti generalizzati di anime metalliche, perforazioni armate, precompressioni longitudinali ed in generale, salvo i casi di accertata necessità, gli interventi non reversibili volti a conferire a colonne e pilastri resistenza a flessione e taglio, che modificano il comportamento di insieme della struttura.

86 PILASTRI E COLONNE (art )

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90 C8A.5.10 INTERVENTI VOLTI AD ASSICURARE I COLLEGAMENTI DEGLI ELEMENTI NON STRUTTURALI Occorre verificare i collegamenti dei più importanti elementi non strutturali (cornicioni, parapetti, camini), tenendo conto della possibile amplificazione delle accelerazioni lungo l altezza dell edificio.

91 C8A.5.11 INTERVENTI IN FONDAZIONE Le informazioni ricavabili dalla storia della costruzione devono essere tenute nel dovuto conto ai fini della scelta degli interventi sulle fondazioni. È in genere possibile omettere interventi sulle strutture di fondazione, nonché le relative verifiche, qualora siano contemporaneamente presenti tutte le condizioni seguenti: - nella costruzione non siano presenti importanti dissesti di qualsiasi natura attribuibili a cedimenti delle fondazioni e sia stato accertato che dissesti della stessa natura non si siano prodotti neppure in precedenza; - gli interventi progettati non comportino sostanziali alterazioni dello schema strutturale del fabbricato; - gli stessi interventi non comportino rilevanti modificazioni delle sollecitazioni trasmesse alle fondazioni; - siano esclusi fenomeni di ribaltamento della costruzione per effetto delle azioni sismiche.

92 C8A.5.11 INTERVENTI IN FONDAZIONE L inadeguatezza delle fondazioni è raramente la causa del danneggiamento osservato nei rilevamenti post-sisma. Comunque, nel caso in cui la fondazione poggi su terreni dalle caratteristiche geomeccaniche inadeguate al trasferimento dei carichi, o di cedimenti fondali localizzati in atto si provvederà al consolidamento delle fondazioni, attuando uno dei seguenti tipi di intervento, o una loro combinazione opportuna, o interventi equipollenti, previo rilievo delle fondazioni esistenti. [ ] Nelle situazioni in cui si ritiene possibile l attivazione sismica di fenomeni d instabilità del pendio, il problema va affrontato agendo sul terreno e non semplicemente a livello delle strutture di fondazione.

93 C8A.5.11 INTERVENTI IN FONDAZIONE Allargamento della fondazione mediante cordoli in c.a. o una platea armata. L intervento va realizzato in modo tale da far collaborare adeguatamente le fondazioni esistenti con le nuove, curando in particolare la connessione fra nuova e vecchia fondazione al fine di ottenere un corpo monolitico atto a diffondere le tensioni in modo omogeneo. Deve essere realizzato un collegamento rigido (travi in c.a. armate e staffate, traversi in acciaio di idonea rigidezza, barre post-tese che garantiscono una trasmissione per attrito) in grado di trasferire parte dei carichi provenienti dalla sovrastruttura ai nuovi elementi. In presenza di possibili cedimenti differenziali della fondazione è opportuno valutarne gli effetti sull intero fabbricato, e decidere di conseguenza la necessaria estensione dell intervento di allargamento.

94 C8A.5.11 INTERVENTI IN FONDAZIONE Consolidamento dei terreni di fondazione. Gli interventi di consolidamento dei terreni possono essere effettuati mediante iniezioni di miscele cementizie, resine (ad es. poliuretani che si espandono nel terreno), od altre sostanze chimiche.

95 C8A.5.11 INTERVENTI IN FONDAZIONE Inserimento di sottofondazioni profonde (micropali, pali radice). L esecuzione di questo tipo di intervento può essere effettuata in alternativa al precedente; nel caso di cedimenti che interessino singole porzioni di fabbricato, l intervento può essere effettuato anche limitatamente alle porzioni interessate, purché omogenee dal punto di vista delle problematiche fondali. Si dovrà in generale prevedere un idonea struttura di collegamento tra micropali e muratura esistente (ad es. un cordolo armato rigidamente connesso alla muratura), a meno che i micropali stessi non siano trivellati attraverso la muratura, con una lunghezza di perforazione sufficiente a trasferire i carichi ai micropali per aderenza.

96 C8A.5.12 REALIZZAZIONE DI GIUNTI SISMICI La realizzazione di giunti può essere opportuna nei casi di strutture adiacenti con marcate differenze di altezza che possano martellare e quindi dar luogo a concentrazioni di danno in corrispondenza del punto di contatto con la sommità della struttura più bassa.

97 C8A.5.12 REALIZZAZIONE DI GIUNTI SISMICI Tale situazione è molto frequente nei centri storici, dove gli edifici in muratura sono spesso costruiti in aderenza l uno all altro e frequentemente sono connessi strutturalmente, magari in modo parziale. In tali casi tuttavia la realizzazione di giunti sismici può risultare di fatto impraticabile e a volte addirittura non raccomandabile, in quanto potrebbe introdurre perturbazioni notevoli e di difficile valutazione all equilibrio di un sistema molto complesso.

98 C8A.5.12 REALIZZAZIONE DI GIUNTI SISMICI In alternativa, si può valutare nel possibilità di realizzare il collegamento strutturale; in particolare, il collegamento può essere realizzato a livello dei solai se: a) i solai sono approssimativamente complanari, b) il complesso risultante ha caratteristiche di simmetria e regolarità non peggiori di quelle delle due parti originarie.

99 GRAZIE PER L'ATTENZIONE