I Pannelli su Via Pretratti

Sono state realizzate cinque differenti metodologie di rinforzo murario, a partire dal semplice miglioramento della monoliticità trasversale, via via ci si è interessati di più aspetti, guardando all’intero elemento strutturale; destinando il pannello n.6 ad elemento originale di riferimento, confrontabile con gli ulteriori cinque consolidati. Si premette che nell’esposizione sulle tecniche adottate si procederà in maniere duale evidenziando prima una sintetica descrizione dell’idea progettuale di base e successivamente le fasi esecutive di dettaglio:

Il pannello n.1 è stato consolidato con tecnica progettata ed eseguita dal Prof. ing. Borri, dell’Università di Perugia, la modalità di rinforzo, consiste nell’utilizzare sulla faccia esterna la tecnica del reticolatus e su quella interna, un intonaco armato con rete in GFRP (Figura 5.17).

Ibrida: utilizzo sulla faccia esterna, per muratura, a vista la tecnica del reticolatus e su quella interna, un intonaco armato con rete in GFRP;

Fasi esecutive in dettaglio:

1. Spicconatura pannello murario e scarnificazione degli elementi; 2. Realizzazione di “gabbie” per il contenimento degli elementi

murari e posa in opera di barre di ancoraggio a secco, che oltre a fissare il reticolo, consentono di collegare tra loro i paramenti, grazie, anche alle modeste dimensioni degli elementi lapidei delle murature aquilane; (Figura 5.18 - 19)

3. posa in opera d’intonaco armato con rete in GFRP (FIBRENET); 4. Ristilatura dei giunti. (Figura 5.19)

a) b)

a) b)

Figura 5.19: a)esecuzione fase 2; b) pannello consolidato ad opera finita.

Difetti corretti: 1) Assenza parziale di monoliticità trasversale; 2) Mancanza di continuità di contatto

Il pannello n.2, progettato dal Prof. ing. Candela, dell’Università di Reggio Calabria, è stato rinforzato mediante l’inserimento di elementi trasversali di collegamento fra i due paramenti, di tipo artificiale, dimensionati e posti in opera con particolare attenzione alla messa in carico degli stessi; a tal fine è stato studiato un sistema innovativo composto da un “concio” resistente (vedi Figura 5.20) in conglomerato cementizio alleggerito, che

a)

b) c)

Figura 5.21: Fasi esecutive pannello n.2; a) rappresentazione deviazione dei flussi tensionali – perforazione come punti di debolezza; b) ripristino dei flussi tensionali; c) dettagli posa in opera concio resistente e messa in carico attraverso chiave dinamometrica.

Fasi esecutive in dettaglio:

1. realizzazione forature, mediante carotatrice, con interasse pari a circa tre volte lo spessore murario; (Figura 5.22)

2. costruzione di elementi in conglomerato alleggerito 30x20, con sezione a T rovescia, gettato in opera, attesi i tempi minimi di maturazione; al fine di produrre artificialmente un concio di pezzatura adeguata; (Figura 5.20-1)

3. posa in opera di divaricatori metallici per la messa in carico controllata, con chiave dinamometrica. (Figura 5.22)

Figura 5.22: Fasi esecutive pannello n.2;

Difetti corretti: 1) Assenza parziale di monoliticità trasversale.

Il pannello n.3 è stato consolidato con tecnica di rinforzo murario progettata ed applicata dal Prof. ing. Borri, dell’Università di Perugia, questa prevede l’impiego di una tecnologia utilizzata per gli ancoraggi di catene metalliche, brevettata dalla ditta BOSSONG, che viene sfruttata in questo caso, per la realizzazione di tirantini anti-esplusivi, quali diatoni artificiali, avvolti in una calza di poliestere (Figura 5.23).

a) b)

Figura 5.23: a) inserimento tirantini anti-esplulsivi con sistema calza avvolgente in opposizione alla dispersione incontrollata; b)tirantino anti-espulsivo estratto a fine prova, Foto.

Il sistema così concepito ha come obiettivo quello specifico quello della tecnologia in questione, ovvero, evitare che l’iniezione si disperda in

a) b)

Figura 5.24: a) Schema perforazioni pannello n.3; b) rilievo del pannello in situ ed effettiva fattibilità dello schema proposto in figura a;

Fasi esecutive in dettaglio (Figura 5.25a):

1. perforazioni orizzontali con sonda diamantata con funzionamento a sola rotazione con lunghezza variabile da 560 a 800 mm. Tali perforazioni, del diametro di 60 mm, sono state realizzate mediante carotatrice tipo HILTI montata su apposito telaio fissato al pannello murario con ancorante chimico, vista l’impossibilità di utilizzo di ancoranti di tipo meccanico (Figura 5.24).

2. Posa in opera tirantini anti-esplusivi (Figura 5.23):

 Barra tipo GBOS 16/304 in acciaio inossidabile ad alta resistenza con filettatura trapezoidale a passo grosso, continua su tutta la lunghezza; diametro 16 mm; lunghezza 500 mm;

 Calza tubolare in tessuto fissata in corrispondenza delle estremità della barra in acciaio;

 Tubicino in nylon del diametro di 8 mm per l’iniezione.

3. Iniezioni - Malta a base calce di tipo Bossong BCM Ls avente resistenza a compressione media a 28 gg pari a 8.7 MPa e resistenza a trazione per flessione media a 28 gg pari a 2.6 Mpa Difetti corretti: 1) Assenza parziale di monoliticità trasversale.

a) b)

Figura 5.25: a)Pannello n.3 foto a lavorazioni ultimate, pronto per essere testato; b)Pannello n.4 foto a lavorazioni ultimate.

Il pannello n.4 consolidato mediante la consueta tecnica delle iniezioni, realizzata effettuando perforazioni ad interasse di circa 60cm con miscela d’iniezione in boiacca di calce posta in fase con pressione di circa 2 bar, previo lavaggio delle murature (Figura 5.25b).

Il pannello n.5 è stato consolidato con tecnica progettata ed applicata dall’Università di Napoli “Federico II”; questa prevede il miglioramento delle caratteristiche meccaniche del pannello mediante l’inserimento di diatoni, atti a conferire monoliticità trasversale e rinzeppatura superficiale mediante l’impiego di zeppe in materiale fittile, atte a garantire l’’ingranamento verticale fra gli elementi di pezzatura maggiore (Figura 5.26).

Figura 5.26: Idea progettuale.

Fasi esecutive:

1. Spicconatura pannello murario e scarnificazione degli elementi. Diversa fattura dei paramenti;

2. Realizzazione forature, mediante carotatrice, con schema per la posa in opera degli elementi di collegamento trasversale, posizionati in maniera tale da interagire con conci lapidei di adeguate dimensioni. Diametro perforazioni ø 200 n.4;

3. Rinzeppatura fra i conci lapidei eseguita con frammenti di laterizio o zeppe, sempre in laterizio e stilatura dei giunti con malta di calce idraulica;

4. Posa in opera dei diatoni lignei ( in essenza castagno), di forma cilindrica con successiva messa in carico, a mezzo di elementi in legno, sagomati ognuno a forma di zeppa, vengono introdotti da entrambe le facce del muro, al fine di realizzare, nell’area centrale dello spessore murario, la necessaria messa in carico del diatono. Difetti corretti: 1) Assenza parziale di monoliticità trasversale; 2) Mancanza di continuità di contatto.

Di seguito, in dettaglio, la strategia adottata per il pannello n.5, progettata e sviluppata in originale dalla Dottoranda nell’ambito dell’attività di ricerca in oggetto.

5.2.3.2 Il Pannello n.5

La metodologia di rinforzo murario è stata sviluppata secondo tecniche e materiali di tipo tradizionale; si esaminino di seguito, nel dettaglio, le fasi esecutive sopra puntualmente elencate.

Il primo stadio contempla la possibilità di studiare in maniera sistematica la posa in opera degli elementi costituenti, al fine di comprenderne al meglio le modalità con cui i corpi resistenti risultano pluriconnessi fra loro. Perciò, si è propeso per una spicconatura pressoché totale e scarnificazione degli elementi murari, fino ad avere la possibilità di leggerne distintamente i connotati costruttivi (vedi Figura 5.27).

Figura 5.27: Pannello n.5, Fase 1 - Spicconatura paramenti.

Da questo primo step di analisi è stato possibile ricavare un dato fondamentale: la diversa fattura del paramento esterno rispetto a quello rivolto verso l’interno del fabbricato; quindi, la necessità di studiare e determinare una configurazione adeguata per la posa in opera degli elementi di collegamento trasversale. Questa dovrà prevedere la possibilità sia di intercettare su ambedue i paramenti degli elementi di fascia utili a sopportarli, che di trovare un interasse funzionale all’intero organismo strutturale – pannello, garantendo un corretto dimensionamento degli stessi. Individuato lo schema desiderato (vedi Figura 5.26) si è avanzato operando a mezzo carotatrice diametro ø 200, numero 4 perforazioni (Figura 5.28).

a) b)

Figura 5.28: a)Foto perforazioni a mezzo carotatrice ø200. b) foto perforazione, da notare la pezzatura estremamente ridotta degli elementi rinvenuti lungo l’intera sezione.

Al fine, dunque, di ripristinare questa condizione che risulta localmente mal progettata in origine, si è proceduto con l’inserimento di frammenti di laterizio o zeppe vere e proprie, a seconda dell’occorrenza, lungo tutto il pannello murario, allettandoli con malta di calce idraulica, previa pulitura e lavaggio della superficie di posa fino a garantire un corretto ritiro della malta impiegata (Figura 5.29). Inoltre, è stata prevista una ristilatura dei giunti ed il riassetto di scapoli e scaglie (Figura 5.29).

È importante, ancora, evidenziare come la rinzeppatura, sia essa superficiale (brecce) che profonda (scaglie e scapoli), possa contrastare l’arretramento del punto di cernierizzazione lungo la sezione trasversale qualora il pannello murario dovesse risultare soggetto ad azioni degradanti di tipo ciclico dirette ortogonalmente o complanarmente al piano principale che lo individua.

Questa semplice operazione, quindi, può contribuire in maniera determinante al miglioramento della distribuzione delle sollecitazioni,

garantendo un comportamento meccanico corretto, implementando la resistenza a compressione delle aree più esterne della sezione muraria.

a) b)

Figura 5.29: a) Foto del pannello nell’ultima fase dell’intervento di miglioramento; b) rinzeppatura superficiale e stilatura dei giunti.

Come operazione conclusiva, è stata effettuata la posa in opera dei diatoni lignei, con successiva messa in carico degli stessi a mezzo di elementi tagliati a cuneo, sempre in legno; posati in opera a secco su ambo i lati ed incuneati fra di essi nella mezzeria della sezione trasversale (Figura 5.30).

a) b)

max, carico massimo applicabile 50 ton distribuito lungo la larghezza del pannello mediante una trave di ripartizione (dim. 0,3m x 1m), a sua volta fissata con n.2 tirafondi, (Figura 5.32). La larghezza totale del pannello è pari a 2,10m.. Gli spostamenti sono stati rilevati attraverso dei sensori del tipo: trasduttore elettrico collegato alla centralina di acquisizione dati con una precisione pari ad 1 centesimo di millimetro e velocità di acquisizione dati: 1 scansione al secondo.(Figura 5.33)

a) b)

Figura 5.31:a) schema set-up di prova posizionamento attuatore; b) Foto.

Il test è stato eseguito in controllo di spostamenti secondo una storia di carico che prevedeva un numero massimo di cicli pari a 5 con step progressivi da 3cm, in previsione di uno spostamento ultimo, alla quota del baricentro, pari a 20cm circa, e quindi una sesta ed ultima fase a ribaltamento.

L’attuatore è stato posizionato ad una quota il più vicino possibile al baricentro geometrico del pannello (2,25m), in relazione alle diverse difficoltà del sito di prova, si ricordi che il piano di posa del maschio murario è collocato ad una quota di circa 4m dal livello di terra, privo di alcun elemento d’interpiano.

a) b)

Figura 5.32: a)Sensori impiegati; b)Trave di ripartizione ancorata al pannello.

La tipologia di attuatore è stata adottata in relazione al valore limite oltre il quale si prevedeva l’attivazione del cinematismo in analisi ed il conseguente collasso fuori dal piano. (Tabella 5.1)

Tabella 5.1 Pannello n.5 valutazione della forza limite, nella supposizione che si comporti come un blocco rigido (Analisi limite).

Pannello 5 L'AQUILA comportamento

monolitico ^{Peso (Kg) Ms (daN*m) F (daN) Forza limite}

Mr=Ms F rispetto h reale di tiro

h (m) 4 11088 3326 1663 1478

b (m) 0,6 _{sperimentalmente} ^{Fmax rilevata}

peso 2200

l (m) 2,10 1 porzione di 1m per un tiro ^{Fmax rispetto ad una} applicato al baricentro

h tiro (m) 2,25 792

È stato rilevato un valore di carico minimo pari a 175 daN con spostamento pari a 5mm, fino ad un massimo di 220 mm e picco massimo di resistenza pari a 1469daN per la fase positiva (Tabella 5.2) e di 1453daN per la fase negativa, appena inferiore. I valori verranno successivamente omologati alla quota esatta del baricentro geometrico e

a) b) e peso 2200 1469 l (m) 2,10 1 F confronto h tiro (m) 2,25 -9 h cerniera ^0,9 Fmax rispetto ad una porzione di 1m per un tiro applicato al baricentro 787