14 Problemi Strutturali dei Monumenti e dell Edilizia Storica Immagini lezioni 2012 Generalità sui provvedimenti tecnici fuori piano arch. Mariateresa Guadagnuolo 1
Sintesi schematica di dissesti da sisma Cosa si può fare??????? M.Guadagnuolo 2
Finalità 1.- Perforazioni armate - incremento della resistenza a compressione ed a trazione della muratura - incremento della resistenza a taglio della muratura - ammorsatura delle pareti murarie - realizzazione convenzionale di cordoli di piano (pseudocordoli) - cucitura di elementi sconnessi - sarcitura di lesioni significative Campi di impiego - è un provvedimento tecnico che ha un esteso campo di impiego [!!] - porre attenzione nell impiego in murature a paramenti scollegati - deve essere garantita la durabilità degli elementi di armatura inseriti e la compatibilità delle malte iniettate. Effetti indotti - induce incrementi di rigidezza (anche non trascurabile) deglielementimurari M.Guadagnuolo 3
1.- Perforazioni armate Osservazioni - l efficacia dipende da disposizione e sovrapposizione degli elementi di armatura (trasmissione delle forze tra barre e muratura) - porre attenzione all aderenza miscela muratura - nel rinforzo degli elementi murari si consegue anche un incremento della duttilità (in taluni casi molto significativo) e della capacità di dissipare energia - sono utilizzabili anche armature diverse da quelle usuali in acciaio: - acciai speciali - barre in vetroresina - barre in resine sintetiche - fibre di carbonio - fibre polimeriche - alcune fibre sintetiche hanno caratteristiche deformative simili alla muratura [si prevengono concentrazione di tensioni quando la muratura è compressa] [NB. l acciaio è da 20 a 100 volte più rigido della muratura] M.Guadagnuolo 4
L impiego più tradizionale 1.- Perforazioni armate Collegamento di pareti murarie M.Guadagnuolo 5
1.- Perforazioni armate!?! valutare con attenzione gli effetti M.Guadagnuolo 6
1.- Perforazioni armate Altre applicazioni Cucitura di un vano M.Guadagnuolo 7
2.- Inserimento di elementi cordolo Finalità [ contribuiscono ad ottenere un comportamento scatolare] - collegare le murature e ripartire i carichi sismici inoltre, quando in sommità [particolarmente efficaci]: - ridurre la spinta dei tetti e distribuire i carichi verticali Osservazioni - da evitare l esecuzione di cordoli in breccia - spesso è opportuno un consolidamento della muratura interessata se di scarsa qualità o se i cordoli sono in c.a. [diversa rigidezza dei materiali] - particolare attenzione nel disporre cordoli in c.a. se impiegati, preferibilmente di altezza limitata [meno pesanti e rigidi] - da preferire le soluzioni in muratura armata [rispettose della conservazione delle caratteristiche murarie] - in alternativa in materiali metallici [leggeri e poco invasivi] M.Guadagnuolo 8
Finalità - collegamento tra pareti murarie - miglioramento del comportamento d insieme della costruzione - miglioramento della risposta delle fasce di piano in pareti con aperture - eliminazione di spinte [vedi provvedimenti archi e volte] - disposizione di vincoli contro il collasso fuori piano dei pannelli murari M.Guadagnuolo 9
I tiranti sono generalmente realizzati con: - barre tonde in acciaio a bassa resistenza (preferibili) - barre in acciai speciali, es. acciai inossidabili di varie classi (da valutare) - piatti o profilati metallici - trefoli armonici inguainati (soluzione da non preferire) NB. Scelta da effettuare valutando le caratteristiche di resistenza, deformabilità, lavorabilità e compatibilità Osservazione: La riuscita dell intervento è legata alla corretta valutazione della pretensione necessaria ed al suo effettivo conseguimento: è necessaria una pretensione (quella necessaria ) di modo che: - i tiranti entrino in funzione all atto della messa in opera (e non dopo l applicazione di carichi) - si contrastino escursioni termiche e cadute di tensione è opportuno disporre dei tenditori (ispezionabili) NB. Il posizionamento dei tiranti può modificare lo schema resistente M.Guadagnuolo 10
Disposizione tiranti disposizione nella costruzione - alla quota degli impalcati ed in sommità della costruzione - di modo che gli ancoraggi siano in corrispondenza di muri trasversali - nel caso di solai sfalsati a metà tra i due - preferibile conservare le simmetrie in pianta [per evitare effetti torsionali] - omogeneamente lungo l altezza della costruzione [per ridurre la lunghezza libera di inflessione dei maschi] distanza tra due tiranti successivi - dipende dalla tipologia muraria (dovrebbe essere minore di 5 m) - evitare ingiustificate concentrazioni locali di tensioni disposizione nella muratura - tiranti interni (disposti a seguito di perforazioni) - tiranti esterni (in adiacenza alle murature o disposti in tracce) [tracce profonde circa 10 cm e sigillate con malte a ritiro compensato] - è preferibile la disposizione su entrambi i lati della muratura - nelle pareti esterne disposti sul paramento interno M.Guadagnuolo 11
Messa in tensione delle catene Può essere ottenuta con allungamento a caldo o a freddo Allungamento a caldo - Tecnica tradizionale da non preferire - Mediante riscaldamento Messa in opera della catena, se ne riscalda il tratto centrale fino all allentamento dei capichiave; successivamente, bloccando nuovamente gli ancoraggi, la catena sviluppa il tiro raffreddandosi Allungamento a freddo - Mediante contrasto del dado di testa sul capochiave E necessario che le catene abbiano un estremo filettato e il capochiave sia forato per permetterne il passaggio. La messa in tensione avviene avvitando il dado sull estremo filettato della catena, fino a raggiungere l allungamento calcolato - Mediante manicotto filettato La messa in tensione può essere conseguita anche a mezzo di un manicotto intermedio con filettature destra-sinistra - Soluzione preferibile M.Guadagnuolo 12
Giunzione tirante-tirante NB. Preferibile con manicotto filettato a doppia vite M.Guadagnuolo 13
Ancoraggio alle murature Disponibili diverse soluzioni (metallo, c.a., ecc.), ma generalmente: - capochiave a paletto o con bolzoni particolari - capochiave a piastra quadrata, rettangolare o circolare - ancoraggi con spinotti Considerazioni Capochiave rigidi per avere sollecitazioni su muratura entro valori ammissibili [per evitare schiacciamenti o lesioni localizzate] Preferibili soluzioni che interessano ampie porzione di muratura [es. paletti semplici rispetto a piastre in murature ben organizzate] Capochiave a piastra preferiti in murature scadenti o con piccoli blocchi [talvolta necessario consolidare e lisciare la muratura nella zona di ancoraggio] Preferibile non incassare il capochiave nello spessore della parete se la muratura ha paramenti non collegati Preferibile giunzione tirante capochiave bullonata (poi punto di saldatura) M.Guadagnuolo 14
Capochiave Bolzone ad Y Soluzioni per murature ben organizzata Capochiave a paletto M.Guadagnuolo 15
Capochiave Soluzioni per murature ben organizzata Capochiavi a paletto M.Guadagnuolo 16
Capochiave Soluzioni per murature scadenti o con blocchi piccoli Capochiavi a piastra quadrata o rettangolare circolare M.Guadagnuolo 17
Capochiave evitare l incasso se la muratura ha paramenti non collegati M.Guadagnuolo 18
Capochiave Altre soluzioni M.Guadagnuolo 19
Verifica della muratura T max Si considera la resistenza a taglio della muratura, in quanto, essendo le catene disposte in prossimità di pareti trasversali e impalcati, le azioni flettenti sono ridotte rispetto a quelle taglianti. T u Tu M.Guadagnuolo 20
4.- Fasciature M.Guadagnuolo 21
Fiber Reinforced Polymer (FRP) rinforzo fibra fibrorinforzato matrice resina In genere l unione tra il rinforzo e la matrice avviene durante la fase di messa in opera dell FRP, piuttosto che in stabilimento attraverso i processi cosiddetti di pultrusione Fibre di Carbonio molto diffuse [soprattutto nel calcestruzzo armato] Fibre di Aramide molto impiegate nelle murature Fibre di Vetro mediamente diffuse [anche in abbinamento alle altre] M.Guadagnuolo 22
Obiettivi degli interventi Per effetto del sisma le pareti possono perdere verticalità, distaccarsi agli incroci, ribaltarsi, ecc. è necessaria la presenza di elementi che garantiscano un comportamento scatolare M.Guadagnuolo 23