10. Gli interventi

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10. Gli interventi

Come si è potuto constatare dalle verifiche, l’edificio per la maggior parte non verifica le formule di normativa; occorrerà quindi fare una serie di prove per poterne modificare e migliorare le caratteristiche ed in base a queste stabilire degli interventi.

Per il Capitolo 8 della Circolare Applicativa “è opportuno che gli interventi, anche non sismici, siano primariamente finalizzati alla eliminazione o riduzione significativa di carenze gravi legate ad errori di progetto e di esecuzione, a degrado, a danni, a trasformazioni, etc. per poi prevedere l’eventuale rafforzamento della struttura esistente, anche in relazione ad un mutato impegno strutturale.”1_{E gli}

interventi possono essere di due tipi: di miglioramento o di adeguamento.

L’intervento di adeguamento prevede una modifica sostanziale alla struttura, in modo tale che questa possa resistere alle azioni di progetto, previste dalla normativa; un intervento di questo tipo ha quindi come fine ultimo quello di vedere soddisfatte le verifiche in normativa, tralasciando per la maggior parte dei casi quelle dei particolari costruttivi.

L’intervento di miglioramento invece racchiude, come tipologia di intervento, tutte quelle modifiche alla struttura che ne fanno variare la rigidezza, la resistenza e la duttilità, sia globalmente, che per interventi locali ed in particolare dopo i quali le caratteristiche sismiche della struttura siano mutate. La variazione migliorativa dovrà essere analizzata e dovrà trasformare i meccanismi fragili in duttili e ridurre le carenze strutturali degli elementi esistenti, anche modificando l’edificio in pianta ed in altezza.

Esiste infine una terza categoria di interventi, che sono quelli più utilizzati nei casi similari a quello di studio e che riguardano le riparazione e li interventi locali: si inseriscono in questa categoria tutti gli interventi che riguardano la riparazione, il

1

Classificazione degli interventi, Cap. 8.4 Circolare applicativa n.612 del 2 Febbraio 2009, pagg. 301 e seguenti

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rafforzamento o la sostituzione dei singoli elementi strutturali o di parti di essi, che sono risultati inadeguati alla loro funzione. Si possono definire interventi locali solo se non condizionano il comportamento globale della struttura, in termini di peso e rigidezza, soprattutto per quanto riguarda la reazione alle azioni sismiche.

Ricadono in questa categoria:

- Gli interventi di sostituzione di solai o coperture, a patto che l’intervento non comporti una sostanziale variazione di rigidezza nel piano, parametro fondamentale per la distribuzione delle forze orizzontali sulle pareti verticali; - Gli interventi di ripristino e rinforzo tra elementi strutturali, anche diversi tra

loro come ad esempio l’inserimento di ammorsamenti tra pareti ortogonali oppure la sostituzione dei collegamenti tra solaio e pareti oppure l’inserimento di catene e tiranti;

- Gli interventi di variazione della configurazione strutturale di un elemento, sostituendolo o rafforzandolo localmente, a patto che la modifica non comprometta il comportamento duttile dell’elemento stesso.

Prima di poter progettare uno o più interventi occorre simularne il risultato agendo sul modello astratto sul programma di calcolo, oppure sui dati inseriti nelle verifiche stesse. Una volta costatato che l’intervento può avere effetti benefici, occorre farne un progetto ed un disegno nei particolari.

10.1 Le ipotesi

Per poter fare delle ipotesi di miglioramento occorre capire quali sono i motivi per cui le verifiche non sono soddisfatte. Si possono quindi raggruppare una serie di problemi:

- La non regolarità in pianta; - La copertura spingente;

- I solai non rigidi nel loro piano che non distribuiscono efficacemente le forze orizzontali alle pareti;

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- Le pareti non ammorsate tra loro;

- La scarsa qualità della muratura e della malta;

- I danni subiti dalla volta al piano terreno a causa dell’aumento di peso; - Le forti eccentricità dei carichi dovute alla differenza di spessore tra le pareti; - La presenza di edifici adiacenti più bassi e di differenti caratteristiche che in

caso di sisma possono provocare martellamento.

Alcuni di questi problemi non possono essere risolti se non con interventi troppo invasivi per un edificio storico, quindi occorre fare alcune modifiche non sostanziali ma che possano permettere un miglioramento globale della struttura e in seguito interventi locali.

Gli interventi di miglioramento possono agire in duplice modo:

 Riducendo la domanda

 Aumentando la capacità

Nel primo gruppo ricadono tutti quegli interventi che mirano a diminuire le sollecitazioni della struttura (come ad esempio la diminuzione dei carichi gravanti), avvicinandole al valore che la struttura è in grado di sopportare. Nel secondo ricadono invece gli interventi di consolidamento, ripristino e ristrutturazione che hanno come scopo quello di migliorare le caratteristiche meccaniche della struttura e migliorarne di conseguenza il comportamento, avvicinando la sua resistenza al valore richiesto.

10.1.1 Solaio rigido

Una delle caratteristiche che i solai dovrebbero avere è la rigidezza nel loro piano, questa caratteristica è di fondamentale importanza per la efficace ripartizione delle forze orizzontali (prevalentemente quelle sismiche) alle pareti, e quindi per il giusto comportamento scatolare della muratura. Per questo in molti casi occorre prevedere interventi di irrigidimento dei solai, al quale si associa un aumento della resistenza degli elementi e della robustezza d’insieme.

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Nel caso dei solai lignei l’irrigidimento si può conseguire intervenendo all’estradosso del solaio, sovrapponendo un secondo tavolato a quello esistente ordito ortogonalmente a questo, oppure inserendo opportuni rinforzi con bandelle metalliche oppure applicando dei tiranti metallici.

Per attuare un irrigidimento sia nel piano (per le azioni orizzontali) che fuori dal piano (per eventuali carenze flessionali) è possibile inserire un tavolato sopra a quello esistente collegato con dei perni alle travi, in modo che risulti solidale con esse. Efficace è anche l’intervento che prevede l’inserimento anche di una soletta collaborante, in calcestruzzo leggero, i cui effetti vanno valutati soprattutto in termini di aumento delle masse. Nel caso di solai lignei non collegati alle pareti, la soletta dovrebbe fungere da vincolo e tramite cordoli legarsi alla muratura.

Per i solai lignei si può intervenire anche all’intradosso, purché l’intervento, specialmente nel caso di edificio storico, non sia troppo invasivo ed evidente, inserendo dei sostegni in acciaio, per limitare la deformabilità e la flessione delle travi.

Questo intervento ricade nel gruppo dell’aumento della capacità, perché si interviene non sui carichi che agiscono sulla struttura, ma sulla struttura stessa; in particolar modo in questo caso si interviene sulla capacità dei solai di distribuire le forze orizzontali.

Nel caso di studio i solai, come presentato, sono di legno. Prima però di procedere alla progettazione di un intervento, occorre fare una prova sul modello del programma di calcolo, per vedere l’effetto di questo intervento sulla strutture. Sono stati quindi modificati i solai rendendoli rigidi nel loro piano.

Una volta fatta la modifica sul modello e avviata l’analisi, si è provveduto a rieffettuare le verifiche con i nuovi dati. Il risultato è stato un lieve miglioramento per quanto riguarda il taglio e la pressoflessione fuori dal piano, anche se per quest’ultima, sebbene alcune sezioni risultassero verificate, al contrario dello stato di fatto, esiste sempre una sezione nel maschio murario che non soddisfa i requisiti di sicurezza e che compromette quindi il risultato globale delle verifiche.

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Pensando all’intervento effettivo l’aumento di peso, provocato dall’irrigidimento del solaio, può essere considerato trascurabile in quanto la sostituzione avverrebbe per due soli piani, il problema maggiore riguarda invece i cordoli; come detto nella parte introduttiva, infatti, il rischio dell’inserimento di cordoli nella muratura esistente è quello che in caso di sisma il cordolo provochi uno sfondamento della muratura, a causa della differenza di rigidezza e del cattivo ammorsamento tra i due.

Si riportano di seguito le tabelle riassuntive delle verifiche nell’ipotesi di solaio rigido, effettuate per le combinazioni imposte da normativa. Le caselle rosse rappresentano la verifica non soddisfatta, al contrario quelle verdi; le caselle azzurre rappresentano i maschi murari che non raggiungono il limite di l>h/3 e che quindi non sono considerabili ai fini delle verifiche.

PRESSO FLESSIONE FUORI PIANO PRESSO FLESSIONE NEL PIANO TAGLIO

1 PT NO LIMITI GEOMETRICI NO LIMITI GEOMETRICI NO LIMITI GEOMETRICI

3 PT NON VERIFICATO VERIFICATO NON VERIFICATO

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1 PP NON VERIFICATO VERIFICATO NON VERIFICATO

2 PP NON VERIFICATO NON VERIFICATO NON VERIFICATO

4 PP NON VERIFICATO VERIFICATO VERIFICATO

9 PP NO LIMITI GEOMETRICI NO LIMITI GEOMETRICI NO LIMITI GEOMETRICI

15 PP NON VERIFICATO NON VERIFICATO VERIFICATO

Tabella 2: verifiche per il piano primo con l'ipotesi di solaio rigido

1 PS NON VERIFICATO VERIFICATO NON VERIFICATO

6 PS NON VERIFICATO VERIFICATO VERIFICATO

17 PS NO LIMITI GEOMETRICI NO LIMITI GEOMETRICI NO LIMITI GEOMETRICI

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Alla luce di queste considerazioni e dello scarso miglioramento dovuto a questa modifica si è deciso di non trasformare l’ipotesi in intervento.

10.1.2 Fattore di confidenza unitario

Uno dei problemi principali della struttura è la scarsa qualità della muratura. Questo è dovuto in parte allo stato di fatto e quindi al reale tipo di muratura, ed in parte al livello di conoscenza che si è raggiunto in seguito alle indagini effettuate. Infatti le indagini si sono limitate a saggi superficiali e non avendo uno schema strutturale vero e proprio (specie per quanto riguarda le fondazioni) non si è potuto raggiungere un livello elevato, assumendo quindi il Livello di Conoscenza 1. Questo LC comporta un Fattore di Confidenza pari a 1,35 che va a dividere le varie resistenze delle murature. Resistenze già basse in quanto la muratura è disordinata, composta da pietra non squadrata, mista a frammenti di laterizi.

Nell’ipotesi in cui si voglia effettivamente eseguire un intervento di miglioramento sismico del fabbricato in analisi, ulteriori indagini sulle caratteristiche meccaniche dei materiali, sulla qualità della tessitura muraria e dei collegamenti sono quindi necessarie. Nel seguito quindi, in base a quanto appena presentato, si ipotizza di raggiungere un livello LC3 e quindi di assumere un fattore FC unitario. Per quanto riguarda le resistenze corrispondenti ad un Livello di Conoscenza 3, in realtà, in normativa è previsto il confronto tra i valori ricavati dalle prove eseguite sulla muratura e quelli compresi nell’intervallo, tenendo anche conto del numero di prove condotto. In questo caso non essendo presenti valori di prova da confrontare, si è deciso, a favore di sicurezza, di prendere il valore medio del’intervallo in tabella.

Questa ipotesi non comporta modifiche al modello, ma solo alle sollecitazioni resistenti nelle verifiche. Come si può vedere dalle tabelle riassuntive 34, 35 e 36, riportate di seguito, i miglioramenti sono elevati. Si è quindi deciso di tenere di conto di questa ipotesi nella programmazione finale degli interventi, in quanto consisterebbe solamente nel condurre analisi più specifiche sull’edificio.

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Nelle tabelle le verifiche sono state condotte con la combinazione fondamentale SLU per quanto riguarda la pressoflessione fuori dal piano e con la combinazione sismica per le altre due. I colori sono utilizzati secondo lo stesso principio che è stato esposto nella verifica precedente.

5 PT NON VERIFICATO VERIFICATO VERIFICATO

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Tabella 5: verifiche per il piano primo, per l'ipotesi di fattore di struttura unitario

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10.1.3 Cambio della destinazione d’uso

Gli ingenti carichi agenti sulla struttura, rappresentano un problema fondamentale per il comportamento strutturale del fabbricato analizzato. Infatti la struttura è stata verificata e analizzata considerando l’attuale destinazione d’uso di biblioteca, quindi riferendosi a questa per i carichi di esercizio. Da normativa i carichi di esercizio per un edificio di tipo “E” devono essere non minori di 6 kN/m2. Per migliorare lo stato di fatto si è ipotizzato un utilizzo diverso dell’edificio e quindi un carico di esercizio ridotto di tre volte (2 kN/m2). Questa modifica è facilmente adottabile perché non ricorre a nessun intervento strutturale, ma semplicemente è una modifica all’utilizzo previsto per la struttura.

Un intervento di questo tipo ricade nel gruppo di riduzione della domanda, perché non si interviene sulla struttura modificandone la capacità, ma si riducono le sollecitazioni a cui è soggetta.

Di seguito si può vedere che i miglioramenti alle verifiche (da confrontarsi con quelle allo stato di fatto) sono notevoli e quindi occorre prendere in considerazione questa ipotesi nel progetto finale di miglioramento. Le verifiche sono state condotte, come per le precedenti ipotesi con la combinazione fondamentale SLU per quanto riguarda la pressoflessione fuori dal piano e con la combinazione sismica SLV per le altre due. I colori delle caselle rispondono al principio esposto per le precedenti ipotesi.

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9 PT NON VERIFICATO NON VERIFICATO NON VERIFICATO

Tabella 7: verifiche per il piano terra, per l'ipotesi di carico di esercizio alleggerito

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Tabella 9: verifiche per il piano secondo, per l'ipotesi di carico di esercizio alleggerito

10.1.4 Proposta finale per il miglioramento

Tenendo conto di tutte le ipotesi fatte fino ad ora e introducendo un’ulteriore semplificazione è possibile stabilire una serie di modifiche globali e locali finalizzate al miglioramento della struttura.

Per quanto riguarda quelle globali, oltre a quelle già citate, è possibile introdurre una semplificazione consentita dall’ordinanza 3278 del 2009 della Regione Toscana, che riguarda gli istituti scolastici ma che può essere applicata anche ad altri edifici, perché rientra negli interventi di miglioramento in cui si riduce la domanda. In questo caso la riduzione non avviene tramite la diminuzione dei carichi agenti, ma abbattendo lo spettro di risposta e diminuendo gli effetti dell’azione sismica.

La modifica agisce sul periodo di ritorno della costruzione; per l’analisi viene utilizzato il periodo di ritorno definito da norma ed in base a questo sono poi definiti tutti gli altri parametri e lo spettro di risposta che viene poi inserito nel modello e condiziona la risposta sismica dell’edificio. È possibile, secondo l’ordinanza, ridurre

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del 40 % l’indice ottenuto come rapporto tra il periodo di ritorno della struttura (Tr,c

dove il pedice c sta a significare capacity) e il periodo di ritorno richiesto (Tr,d dove il

pedice d sta a significare demand), secondo la relazione:

Con RCD che può considerarsi 0,6 e il coefficiente α=0,41.

Una volta trovato il nuovo periodo di ritorno (corrispondente a circa 205 anni), si può trovare una nuova probabilità di superamento e nelle tabelle in normativa trovare nuovi parametri (F0, ag, T*c) con i quali poter costruire un nuovo spettro dalle formule

in normativa.

L’ipotesi finale quindi racchiude quest’ultima semplificazione e quelle precedenti che apportavano un significativo miglioramento (carico di esercizio alleggerito e fattore di confidenza unitario). Di seguito si riportano le piante e le tabelle riassuntive delle verifiche condotte tutte sia con la combinazione statica che con la sismica. In rosso sono indicati i maschi murari che non soddisfano la verifica, in verde quelli che verificano, in azzurro quelli che non rispettano il limite geometrico imposto da norma per cui la lunghezza del maschio deve essere maggiore di un terzo dell’altezza dello stesso.

Figura 1: verifica a pressoflessione fuori piano per il piano terra (SLU)

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Figura 2: verifica a pressoflessione fuori piano del piano primo (SLU)

Figura 3: verifica a pressoflessione fuori piano del piano secondo (SLU)

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PRESSO FLES. F. P. PRESSO FLES. F. P. PRESSO FLES. F. P. 1 PT NO LIMITI GEOM. 1 PP NON VERIFICATO 1 PS NON VERIFICATO 2 PT NO LIMITI GEOM. 2 PP NON VERIFICATO 2 PS NON VERIFICATO 3 PT NON VERIFICATO 3 PP NON VERIFICATO 3 PS NON VERIFICATO 4 PT NO LIMITI GEOM. 4 PP NON VERIFICATO 4 PS NON VERIFICATO 5 PT NON VERIFICATO 5 PP NON VERIFICATO 5 PS NON VERIFICATO 6 PT NON VERIFICATO 6 PP NON VERIFICATO 6 PS NON VERIFICATO 7 PT NON VERIFICATO 7 PP NON VERIFICATO 7 PS NON VERIFICATO 8 PT NON VERIFICATO 8 PP NON VERIFICATO 8 PS NON VERIFICATO 9 PT NON VERIFICATO 9 PP NO LIMITI GEOM. 9 PS NON VERIFICATO 10 PT NON VERIFICATO 10 PP NON VERIFICATO 10 PS NON VERIFICATO 11 PT NON VERIFICATO 11 PP NON VERIFICATO 11 PS NON VERIFICATO 12 PT NON VERIFICATO 12 PP NON VERIFICATO 12 PS NON VERIFICATO 13 PT NON VERIFICATO 13 PP NON VERIFICATO 13 PS NON VERIFICATO 14 PT NON VERIFICATO 14 PP NON VERIFICATO 14 PS NON VERIFICATO 15 PT NON VERIFICATO 15 PP NON VERIFICATO 15 PS NON VERIFICATO 16 PT NO LIMITI GEOM. 16 PP NON VERIFICATO 16 PS NON VERIFICATO 17 PT NO LIMITI GEOM. 17 PP NO LIMITI GEOM. 17 PS NO LIMITI GEOM. 18 PT NON VERIFICATO 18 PP NON VERIFICATO 19 PS NON VERIFICATO 19 PT NON VERIFICATO 19 PP NO LIMITI GEOM.

20 PP NON VERIFICATO

Tabella 10: verifiche a pressoflessione fuori dal piano per tutti i piani per la combinazione SLU

Figura 4: verifiche a pressoflessione fuori dal piano del piano terra (SLV)

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Figura 5: verifica a pressoflessione fuori dal piano del piano primo (SLV)

Figura 6: verifica a pressoflessione fuori dal piano per il piano secondo (SLV)

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PRESSO FLES. F. P. PRESSO FLES. F. P. PRESSO FLES. F. P. 1 PT NO LIMITI GEOM. 1 PP VERIFICATO 1 PS VERIFICATO 2 PT NO LIMITI GEOM. 2 PP VERIFICATO 2 PS VERIFICATO 3 PT VERIFICATO 3 PP VERIFICATO 3 PS VERIFICATO 4 PT NO LIMITI GEOM. 4 PP VERIFICATO 4 PS VERIFICATO 5 PT NON VERIFICATO 5 PP VERIFICATO 5 PS VERIFICATO 6 PT NON VERIFICATO 6 PP VERIFICATO 6 PS VERIFICATO 7 PT NON VERIFICATO 7 PP NON VERIFICATO 7 PS VERIFICATO 8 PT NON VERIFICATO 8 PP VERIFICATO 8 PS VERIFICATO 9 PT NON VERIFICATO 9 PP NO LIMITI GEOM. 9 PS VERIFICATO 10 PT NON VERIFICATO 10 PP NON VERIFICATO 10 PS VERIFICATO 11 PT NON VERIFICATO 11 PP NON VERIFICATO 11 PS NON VERIFICATO 12 PT NON VERIFICATO 12 PP NON VERIFICATO 12 PS VERIFICATO 13 PT NON VERIFICATO 13 PP NON VERIFICATO 13 PS VERIFICATO 14 PT NON VERIFICATO 14 PP VERIFICATO 14 PS NON VERIFICATO 15 PT NON VERIFICATO 15 PP NON VERIFICATO 15 PS NON VERIFICATO 16 PT NO LIMITI GEOM. 16 PP NON VERIFICATO 16 PS NON VERIFICATO 17 PT NO LIMITI GEOM. 17 PP NO LIMITI GEOM. 17 PS NO LIMITI GEOM. 18 PT NON VERIFICATO 18 PP NON VERIFICATO 19 PS VERIFICATO 19 PT NON VERIFICATO 19 PP NO LIMITI GEOM.

20 PP VERIFICATO

Tabella 11: verifiche a pressoflessione fuori dal piano per tutti i piani, per la combinazione SLV

Le verifiche a pressoflessione fuori dal piano forniscono risultati migliori, soprattutto nel caso della combinazione sismica, ancora però la struttura non si può considerare adeguata.

Figura 7: verifica a pressoflessione nel piano del piano terra (SLU)

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Figura 8: verifica a pressoflessione nel piano del piano primo (SLU)

Figura 9: verifica a pressoflessione nel pino del pino secondo (SLU)

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P. FLES. NEL PIANO P. FLES. NEL PIANO P. FLES. NEL PIANO 1 PT NO LIMITI GEOM. 1 PP VERIFICATO 1 PS NON VERIFICATO 2 PT NO LIMITI GEOM. 2 PP VERIFICATO 2 PS VERIFICATO 3 PT VERIFICATO 3 PP VERIFICATO 3 PS NON VERIFICATO 4 PT NO LIMITI GEOM. 4 PP VERIFICATO 4 PS VERIFICATO 5 PT VERIFICATO 5 PP VERIFICATO 5 PS VERIFICATO 6 PT VERIFICATO 6 PP VERIFICATO 6 PS NON VERIFICATO 7 PT VERIFICATO 7 PP VERIFICATO 7 PS NON VERIFICATO 8 PT VERIFICATO 8 PP VERIFICATO 8 PS NON VERIFICATO 9 PT VERIFICATO 9 PP NO LIMITI GEOM. 9 PS VERIFICATO 10 PT VERIFICATO 10 PP VERIFICATO 10 PS NON VERIFICATO 11 PT VERIFICATO 11 PP VERIFICATO 11 PS NON VERIFICATO 12 PT VERIFICATO 12 PP VERIFICATO 12 PS VERIFICATO 13 PT VERIFICATO 13 PP VERIFICATO 13 PS NON VERIFICATO 14 PT VERIFICATO 14 PP VERIFICATO 14 PS NON VERIFICATO 15 PT VERIFICATO 15 PP VERIFICATO 15 PS VERIFICATO 16 PT NO LIMITI GEOM. 16 PP VERIFICATO 16 PS VERIFICATO 17 PT NO LIMITI GEOM. 17 PP NO LIMITI GEOM. 17 PS NO LIMITI GEOM. 18 PT VERIFICATO 18 PP VERIFICATO 19 PS VERIFICATO 19 PT VERIFICATO 19 PP NO LIMITI GEOM.

20 PP VERIFICATO

Tabella 12: verifiche a pressoflessione nel pino per tutti i piani, per la combinazione SLU

Figura 10: verifica a pressoflessione nel piano del piano terra (SLV)

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Figura 11: verifica a pressoflessione nel piano del piano primo (SLV)

Figura 12: verifica a pressoflessione nel piano del piano secondo (SLV)

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P. FLES. NEL PIANO P. FLES. NEL PIANO P. FLES. NEL PIANO 1 PT NO LIMITI GEOM. 1 PP VERIFICATO 1 PS VERIFICATO 2 PT NO LIMITI GEOM. 2 PP VERIFICATO 2 PS VERIFICATO 3 PT VERIFICATO 3 PP VERIFICATO 3 PS VERIFICATO 4 PT NO LIMITI GEOM. 4 PP VERIFICATO 4 PS VERIFICATO 5 PT VERIFICATO 5 PP VERIFICATO 5 PS VERIFICATO 6 PT VERIFICATO 6 PP VERIFICATO 6 PS VERIFICATO 7 PT VERIFICATO 7 PP VERIFICATO 7 PS VERIFICATO 8 PT VERIFICATO 8 PP VERIFICATO 8 PS VERIFICATO 9 PT VERIFICATO 9 PP NO LIMITI GEOM. 9 PS VERIFICATO 10 PT VERIFICATO 10 PP VERIFICATO 10 PS VERIFICATO 11 PT VERIFICATO 11 PP VERIFICATO 11 PS VERIFICATO 12 PT VERIFICATO 12 PP VERIFICATO 12 PS VERIFICATO 13 PT VERIFICATO 13 PP VERIFICATO 13 PS VERIFICATO 14 PT VERIFICATO 14 PP VERIFICATO 14 PS VERIFICATO 15 PT VERIFICATO 15 PP NON VERIFICATO 15 PS VERIFICATO 16 PT NO LIMITI GEOM. 16 PP VERIFICATO 16 PS VERIFICATO 17 PT NO LIMITI GEOM. 17 PP NO LIMITI GEOM. 17 PS NO LIMITI GEOM. 18 PT VERIFICATO 18 PP VERIFICATO 19 PS VERIFICATO 19 PT VERIFICATO 19 PP NO LIMITI GEOM.

20 PP VERIFICATO

Tabella 13: verifiche a pressoflessione nel piano di tutti i piani, per la combinazione SLV

Le verifiche a pressoflessione nel piano risultano per la maggior parte soddisfatte, sia per la combinazione sismica, che per quella statica.

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Figura 14: verifica a taglio del piano primo (SLU)

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TAGLIO TAGLIO TAGLIO

1 PT NO LIMITI GEOM. 1 PP NON VERIFICATO 1 PS NON VERIFICATO 2 PT NO LIMITI GEOM. 2 PP VERIFICATO 2 PS NON VERIFICATO 3 PT VERIFICATO 3 PP NON VERIFICATO 3 PS NON VERIFICATO 4 PT NO LIMITI GEOM. 4 PP VERIFICATO 4 PS VERIFICATO 5 PT VERIFICATO 5 PP VERIFICATO 5 PS NON VERIFICATO 6 PT VERIFICATO 6 PP VERIFICATO 6 PS NON VERIFICATO 7 PT NON VERIFICATO 7 PP VERIFICATO 7 PS NON VERIFICATO 8 PT VERIFICATO 8 PP VERIFICATO 8 PS NON VERIFICATO 9 PT VERIFICATO 9 PP NO LIMITI GEOM. 9 PS VERIFICATO 10 PT VERIFICATO 10 PP VERIFICATO 10 PS NON VERIFICATO 11 PT NON VERIFICATO 11 PP VERIFICATO 11 PS NON VERIFICATO 12 PT VERIFICATO 12 PP VERIFICATO 12 PS NON VERIFICATO 13 PT VERIFICATO 13 PP VERIFICATO 13 PS NON VERIFICATO 14 PT VERIFICATO 14 PP NON VERIFICATO 14 PS VERIFICATO 15 PT VERIFICATO 15 PP VERIFICATO 15 PS NON VERIFICATO 16 PT NO LIMITI GEOM. 16 PP NON VERIFICATO 16 PS VERIFICATO 17 PT NO LIMITI GEOM. 17 PP NO LIMITI GEOM. 17 PS NO LIMITI GEOM. 18 PT VERIFICATO 18 PP VERIFICATO 19 PS NON VERIFICATO 19 PT VERIFICATO 19 PP NO LIMITI GEOM.

20 PP NON VERIFICATO

Tabella 14: verifiche a taglio di tutti i piani, per la combinazione SLU

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Figura 17: verifiche a taglio piano primo (SLV)

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TAGLIO TAGLIO TAGLIO

1 PT NO LIMITI GEOM. 1 PP VERIFICATO 1 PS NON VERIFICATO 2 PT NO LIMITI GEOM. 2 PP VERIFICATO 2 PS VERIFICATO 3 PT VERIFICATO 3 PP NON VERIFICATO 3 PS NON VERIFICATO 4 PT NO LIMITI GEOM. 4 PP VERIFICATO 4 PS VERIFICATO 5 PT VERIFICATO 5 PP VERIFICATO 5 PS VERIFICATO 6 PT VERIFICATO 6 PP VERIFICATO 6 PS VERIFICATO 7 PT NON VERIFICATO 7 PP VERIFICATO 7 PS VERIFICATO 8 PT VERIFICATO 8 PP VERIFICATO 8 PS VERIFICATO 9 PT VERIFICATO 9 PP NO LIMITI GEOM. 9 PS VERIFICATO 10 PT VERIFICATO 10 PP VERIFICATO 10 PS NON VERIFICATO 11 PT VERIFICATO 11 PP VERIFICATO 11 PS VERIFICATO 12 PT VERIFICATO 12 PP VERIFICATO 12 PS NON VERIFICATO 13 PT VERIFICATO 13 PP VERIFICATO 13 PS NON VERIFICATO 14 PT VERIFICATO 14 PP VERIFICATO 14 PS VERIFICATO 15 PT VERIFICATO 15 PP VERIFICATO 15 PS NON VERIFICATO 16 PT NO LIMITI GEOM. 16 PP NON VERIFICATO 16 PS VERIFICATO 17 PT NO LIMITI GEOM. 17 PP NO LIMITI GEOM. 17 PS NO LIMITI GEOM. 18 PT VERIFICATO 18 PP VERIFICATO 19 PS NON VERIFICATO 19 PT VERIFICATO 19 PP NO LIMITI GEOM.

20 PP VERIFICATO

Tabella 15: verifiche a taglio per tutti i piani, per la combinazione SLV

Le verifiche a taglio risultano per lo più soddisfatte; il piano con il maggior numero di maschi che non soddisfano i requisiti di normativa è il secondo, questo si spiega per la presenza di copertura spingente e per l’assenza di carichi verticali, che nel caso del taglio, vanno a vantaggio di sicurezza.

In queste verifiche dell’ipotesi finale si è tenuto conto anche della possibilità di migliorare l’ammorsamento tra una parete e l’altra, attraverso degli interventi (meglio descritti nel seguente paragrafo). Si è quindi intervenuti sul coefficiente ρ che moltiplicato per l’altezza di interpiano fornisce l’altezza di libera inflessione, dalla quale si ricava la snellezza, che è uno dei due parametri che definisce dalla tabella il fattore Ф moltiplicativo della resistenza.

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10.1.4.1 Interventi locali

Nella Circolare Applicativa n. 612 del 2 Febbraio 2009 sono definiti negli allegati una serie di possibili interventi sulle costruzioni esistenti.2 Gli interventi volti a ridurre le carenze nei collegamenti sono mirati ad assicurare alla costruzione un buon comportamento d’insieme, sia per quanto riguarda l’ammorsamento di pareti e pareti o pareti e solai, sia per quanto riguarda l’assorbimento di eventuali spinte dovute ad archi e volte o coperture spingenti.

I principali interventi raccolti in questa categoria sono:

- L’inserimento di tiranti metallici, che disposti nelle due direzioni principali dell’edificio servono ad assicurare un adeguato comportamento d’insieme ed a limitare eventuali meccanismi di ribaltamento fuori piano delle facciate; - Le cerchiature esterne, di solito metalliche, che sono efficienti soprattutto in

caso di edifici di dimensioni ridotte e hanno lo scopo di “chiudere” la scatola muraria e assicurarne il corretto comportamento d’insieme;

- Un’idonea ammorsatura, cioè l’inserimento attraverso la tecnica “scuci e cuci” di laterizio per riparare zone danneggiate e ripristinare il collegamento tra pareti;

- L’uso di perforazioni armate, da utilizzarsi solo se nell’impossibilità di usare le altre tecniche, perché di scarsa efficacia soprattutto in murature a doppio paramento e molto invasive;

- L’inserimento di cordoli in sommità, per migliorare il collegamento tra pareti e copertura e collegare efficacemente le pareti stesse;

- Connessione dei solai alle murature, per evitare lo sfilamento degli stessi e per permettere un’ottimale distribuzione delle forze tra le pareti, attuata, ad esempio nel caso di solai lignei, attraverso elementi metallici, resistenti a trazione e ancorati dalla parte opposta del paramento rispetto al lato del solaio.

Un’altra categoria di interventi è quella di quelli volti ad incrementare la resistenza dei maschi murari. Tali miglioramenti puntano a riparare le murature

2

C8A.5. CRITERI PER GLI INTERVENTI DI CONSOLIDAMENTO DI EDIFICI IN MURATURA, Circolare Applicativa n.612 del 2 Febbraio 2009

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danneggiate, a ricostruirne parte, se necessario, ed in generale a migliorarne le caratteristiche, soprattutto se particolarmente scadenti.

I tipi di intervento sono vari, se ne riportano alcuni:

- L’intervento “scuci e cuci” che è finalizzato al ripristino della continuità muraria, tramite l’inserimento di materiale nuovo, possibilmente con caratteristiche simili a quello esistente;

- L’iniezione di miscele leganti, che mira al miglioramento delle caratteristiche meccaniche della muratura, ma che è scarsamente funzionante in murature di per sé poco aggregate;

- L’intervento di ristilatura dei giunti, con malta adeguata e con l’eventuale inserimento di piastrine metalliche;

- L’inserimento di diatoni artificiali, realizzati in conglomerato armato dentro fori di carotaggio, ha lo scopo di realizzare un efficace collegamento tra le pareti evitando il distacco dei paramenti murari (se in presenza di pareti a doppio paramento) o l’insorgere di fenomeni di instabilità per compressione; inoltre il collegamento garantisce un comportamento d’insieme della struttura di tipo scatolare ed una corretta distribuzione delle forze;

- Il placcaggio delle murature con intonaco armato, utile in caso di murature gravemente danneggiate o incoerenti, nel caso non si possano utilizzar altre tecniche; in questo tipo di intervento occorre prestare attenzione all’aumento di peso.

Nel caso di studio sono stati scelti alcuni di questi interventi.

In relazione al problema della copertura spingente, che causa oltre che la possibilità del verificarsi di meccanismi locali di sfondamento della muratura da parte dei puntoni, anche l’aumento notevole degli sforzi di taglio in sommità, si è scelto di ridurre le forze orizzontali attraverso l’inserimento di un tirante.

Il problema della notevole spinta esiste soprattutto nel locale posto a Sud-Est che presenta un puntone di notevole lunghezza (vedi Figura 93).

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Il dimensionamento del tirante va fatto tenendo di conto di quali sono le forze che deve assorbire e del suo carico di rottura, inoltre bisogna verificare il muro a taglio. Il tirante è una fune che deve essere collegata da una parte alla trave e dall’altra al muro; i due collegamenti sono i capo chiave ed in questo caso occorrerà dimensionarli con precisione in quanto il muro è inclinato e non orizzontale all’asse della trave.

Figura 19: pianta del locale dove inserire il tirante

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Il tirante dovrà essere dotato poi di un meccanismo per essere messo in trazione e dovrà attraversare il locale, passando attraverso il tramezzo che divide in due il locale e che dovrà quindi essere forato.

Nelle Figure da 94 a 96 si possono vedere le viste in pianta ed in sezione dei particolari del fissaggio del tirante.

Figura 21: vista in pianta del Particolare A

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Per quanto riguarda poi i solai, bisogna prevedere un intervento di irrobustimento del solaio corrispondente al locale più grande, in quanto le travi che lo compongono non sono verificate né a deformabilità né a flessione. Quindi occorre creare dei sostegni in acciaio al di sotto del solaio, prevedendo l’inserimento delle testate di questi nella muratura e quindi lo scasso (Figura 97).

Le pareti verticali non sono ammorsate tra loro e questo può provocare, oltre che un comportamento globale non corretto, anche l’insorgere di una serie di meccanismi locali. È opportuno quindi intervenire sui cantonali ammorsandoli, inserendo delle iniezioni armate (calcestruzzo armato), in modo che facciano la funzione di diatoni tra muri ortogonali.

Come visto già in sede di verifica, non tutti i muri dell’edificio potranno essere considerati adeguatamente ammorsati, questo a causa della presenza di aperture. In ogni caso un intervento di rinforzo, per quanto irrilevante nelle verifiche globali, influirà comunque in maniera migliorativa sul comportamento locale. Uno spostamento delle aperture interne (delle porte) potrebbe migliorare la condizione di ammorsamento, infatti i muri ortogonali assolvono la loro funzione di vincolo solo se le aperture sono poste a più di 1/5 dell’altezza del muro stesso dal cantonale ed in molti casi nell’edificio non succede. Quindi dove possibile si possono spostare le

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aperture, aprendo varchi e riempiendo quelli esistenti e far assolvere al muro in questione la sua funzione di vincolo trasversale.

Inoltre come ultimi interventi sono consigliabili:

- Il rifacimento con conglomerato epossidico di parte dei puntoni di copertura, danneggiati a causa degli agenti climatici o la loro sostituzione, previa puntellatura (Figura 98);

- L’intervento localizzato sulle fessure e le crepe dei pannelli murari interni, con malte a base cementizia.