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Riparazione degli Edifici in Muratura: il “Manuale” della ... - Anidis

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<strong>Riparazione</strong> <strong>degli</strong> <strong>Edifici</strong> <strong>in</strong> <strong>Muratura</strong>: <strong>il</strong> <strong>“Manuale”</strong> <strong>della</strong> Regione<br />

dell’Umbria<br />

Prof. Ing. Antonio Borri, Ing. Antonio Avorio<br />

Dipartimento di Ingegneria delle Acque e delle Strutture, Università <strong>degli</strong> Studi di Perugia, Italy<br />

Ing. Giovanni Cangi<br />

Libero professionista, Città di Castello, Italy<br />

SOMMARIO:<br />

Nel presente articolo vengono riportati, <strong>in</strong> forma s<strong>in</strong>tetica, alcuni dei criteri e delle metodologie<br />

per gli <strong>in</strong>terventi di riparazione e consolidamento <strong>degli</strong> edifici <strong>in</strong> muratura appartenenti ai centri<br />

storici danneggiati dal sisma umbro-marchigiano del 1997.<br />

Le procedure descritte sono contenute nella pubblicazione “Manuale per la riab<strong>il</strong>itazione e la<br />

ricostruzione postsismica <strong>degli</strong> edifici” promosso dalla regione dell’Umbria e diretto ai<br />

progettisti impegnati nella ricostruzione.<br />

Lo scopo è quello di fornire <strong>in</strong>dicazioni operative di carattere <strong>in</strong>terdiscipl<strong>in</strong>are co<strong>in</strong>volgendo<br />

professionalità proveniente da molteplici aree discipl<strong>in</strong>ari.<br />

ABSTRACT: The outl<strong>in</strong>e of the methodologies and criteria for straighten<strong>in</strong>g and retrofitt<strong>in</strong>g<br />

historical masonry bu<strong>il</strong>d<strong>in</strong>g is reported <strong>in</strong> this paper.<br />

The described procedures are conta<strong>in</strong>ed <strong>in</strong> a <strong>in</strong>terdiscipl<strong>in</strong>ary handbook promoted by Regione<br />

dell’Umbria after 1997 umbro-marchigiano earthquake.<br />

The aim of this work is to provided comprehensive guidel<strong>in</strong>es for the designers <strong>in</strong>volved <strong>in</strong> the<br />

reconstruction process.<br />

1 INTRODUZIONE<br />

La Regione dell’Umbria, nella fase di def<strong>in</strong>izione delle regole e dei criteri da seguire per la<br />

ricostruzione ha voluto dare un segnale di particolare attenzione nei confronti <strong>della</strong> tutela e <strong>della</strong><br />

valorizzazione dei centri storici e delle tipologie ed<strong>il</strong>izie tradizionali, promuovendo e curando la<br />

predisposizione di un Manuale <strong>in</strong>dirizzato pr<strong>in</strong>cipalmente ai professionisti che stanno operando<br />

<strong>in</strong> Umbria sugli edifici storici.<br />

Molti <strong>degli</strong> edifici danneggiati dal sisma umbro-marchigiano del Settembre 1997 e seguenti<br />

appartengono a centri storici, e rappresentano, s<strong>in</strong>golarmente o nel loro complesso una<br />

testimonianza tangib<strong>il</strong>e <strong>della</strong> identità storica e culturale di queste Città.<br />

Nella diffic<strong>il</strong>e fase di avvio <strong>della</strong> ricostruzione e di def<strong>in</strong>izione delle regole e dei criteri, la<br />

Regione dell’Umbria ha voluto fornire ai professionisti che operano <strong>in</strong> Umbria sugli edifici<br />

storici uno strumento di guida e di riferimento, approvando la predisposizione di un “Manuale<br />

per la riab<strong>il</strong>itazione e la ricostruzione post-sismica <strong>degli</strong> edifici” [3].<br />

Il coord<strong>in</strong>amento generale del Volume è stato curato dal Prof. Francesco Gurrieri, Preside<br />

<strong>della</strong> Facoltà di Architettura di Firenze, ed <strong>il</strong> Capitolo: “<strong>Riparazione</strong> e consolidamento <strong>degli</strong><br />

edifici <strong>in</strong> muratura” è stato affidato al Prof. Antonio Borri <strong>della</strong> Facoltà di Ingegneria di<br />

Perugia, con la collaborazione dell’Ing. Antonio Avorio <strong>della</strong> stessa Facoltà e dell’Ing.<br />

Giovanni Cangi, libero professionista <strong>in</strong> Città di Castello (PG). Tale Capitolo si occupa <strong>in</strong>


particolare <strong>degli</strong> <strong>in</strong>terventi sulle tipologie ed<strong>il</strong>izie di tipo tradizionale, che, anche quando non<br />

possiedano i requisiti propri di quella monumentale, siano degne comunque di significativo<br />

<strong>in</strong>teresse sia per loro stesse che per l’<strong>in</strong>sieme unitario che concorrono a def<strong>in</strong>ire. Il testo si pone<br />

qu<strong>in</strong>di nella logica di una ricostruzione che, pur tenendo adeguatamente conto delle aspettative<br />

<strong>in</strong> merito alla sicurezza antisismica, risulti compatib<strong>il</strong>e con la tutela di quel patrimonio<br />

architettonico, storico ed ambientale di cui è ricca l’area <strong>in</strong>teressata dagli eventi sismici.<br />

In questo articolo, con lo scopo pr<strong>in</strong>cipale di rendere nota l’<strong>in</strong>iziativa <strong>della</strong> Regione Umbria<br />

<strong>in</strong> seno alla comunità tecnico scientifica che maggiormente si <strong>in</strong>teressa di tale problema,<br />

vengono s<strong>in</strong>teticamente riportati alcuni pr<strong>in</strong>cipi e alcune tipologie d’<strong>in</strong>tervento contenuti nel<br />

volume [3].<br />

2 OBIETTIVI ED ASPETTI METODOLOGICI<br />

La tipologia e le modalità di realizzazione <strong>degli</strong> <strong>in</strong>terventi sugli edifici <strong>in</strong> muratura, contenuti<br />

nel testo <strong>in</strong> oggetto sono conformi ai pr<strong>in</strong>cipi generali elencati nelle specifiche<br />

“Raccomandazioni per la progettazione e la realizzazione <strong>degli</strong> <strong>in</strong>terventi di ricostruzione e di<br />

riprist<strong>in</strong>o, con riparazione e miglioramento sismico, compatib<strong>il</strong>i con la tutela <strong>degli</strong> aspetti<br />

architettonici, storici e ambientali”.<br />

Tali disposizioni, emanate dalla Regione dell’Umbria, sono caratterizzate da un carattere<br />

prem<strong>in</strong>entemente conservativo. In particolare si è <strong>in</strong>teso <strong>in</strong>dirizzare i progettisti verso <strong>in</strong>terventi<br />

che comb<strong>in</strong><strong>in</strong>o una maggior sicurezza con gli aspetti storico-ambientali, l’attenzione al possib<strong>il</strong>e<br />

reimpiego di materiali e delle tecniche tradizionali, la necessità di una adeguata conoscenza e di<br />

una approfondita analisi dell’edificato, la ricerca di un adeguato livello di qualità<br />

dell’<strong>in</strong>tervento.<br />

Altro documento di riferimento è costituito dalle “Istruzioni generali per la redazione dei<br />

progetti di restauro nei beni architettonici di valore storico-artistico <strong>in</strong> zona sismica”, approvato<br />

<strong>in</strong> data 29/10/96 dal Comitato nazionale per la prevenzione del Patrimonio Culturale dal rischio<br />

sismico del M<strong>in</strong>istero per i Beni Culturali ed Ambientali e successivamente fatto proprio, con<br />

alcune <strong>in</strong>tegrazioni, dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.<br />

L’obiettivo perseguito è quello di riuscire, per quanto possib<strong>il</strong>e, a coniugare <strong>in</strong>sieme la<br />

sicurezza con la conservazione. Come strategia operativa di riferimento è stata qu<strong>in</strong>di adottata<br />

quella di una “manutenzione di tipo attivo”, ovvero <strong>in</strong>terventi di tipo manutentivo (propri <strong>della</strong><br />

natura stessa <strong>della</strong> fabbrica storica) rispondenti però <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i concreti ed effettivi anche alle<br />

esigenze di un comportamento antisismico.<br />

Nella direzione di una “ricostruzione compatib<strong>il</strong>e” si pongono, tra le altre, due<br />

considerazioni: a) la maggiore consapevolezza del ruolo affidatoci (non tanto eredi assoluti di<br />

un patrimonio che ci appartiene, quanto <strong>in</strong>vece custodi di un bene che abbiamo ricevuto <strong>in</strong><br />

prestito e che deve essere riconsegnato alle generazioni future); b)le m<strong>in</strong>ori certezze sulla<br />

efficacia reale di <strong>in</strong>terventi parziali di consolidamento che rendono la fabbrica muraria un<br />

ibrido, con un comportamento misto (e talvolta <strong>in</strong>congruente) tra quello <strong>della</strong> muratura storica e<br />

quello <strong>degli</strong> elementi <strong>in</strong> c.a. ivi <strong>in</strong>seriti.<br />

In questa logica, per riuscire ad esprimere una corretta diagnosi, assumono particolare<br />

importanza argomenti quali l’analisi dei tipi ed<strong>il</strong>izi e la puntuale ed organica lettura <strong>della</strong><br />

struttura (spesso mascherata dagli <strong>in</strong>terventi che si sono succeduti nel tempo), operazioni<br />

propedeutiche alla <strong>in</strong>dividuazione delle giuste chiavi dell’<strong>in</strong>tervento, ovvero di quanto è<br />

necessario per sanare i problemi effettivi del manufatto, rimanendo prem<strong>in</strong>entemente all’<strong>in</strong>terno<br />

del l<strong>in</strong>guaggio strutturale orig<strong>in</strong>ario.<br />

Seguendo questo percorso (all’<strong>in</strong>terno <strong>della</strong> tradizionale sequenza logica: processo<br />

diagnostico-diagnosi-terapia), spesso, almeno <strong>in</strong> manufatti con adeguata qualità muraria,<br />

risultano essere sufficienti <strong>in</strong>terventi leggeri e localizzati per dare (o per restituire) ad un edificio<br />

<strong>il</strong> livello di sicurezza antisismica prefissato. Lo scopo pr<strong>in</strong>cipale <strong>della</strong> terapia, al di là <strong>della</strong><br />

elim<strong>in</strong>azione dei s<strong>in</strong>tomi (riparazione dei danni), è qu<strong>in</strong>di di tipo eziologico-patogenetico,<br />

tendente cioè alla rimozione delle cause che li hanno prodotti, arrivando anche alla elim<strong>in</strong>azione<br />

<strong>degli</strong> altri pr<strong>in</strong>cipali elementi di rischio <strong>in</strong>dividuati e considerati <strong>in</strong>accettab<strong>il</strong>i.<br />

Nel Manuale è stato dato anzitutto un particolare r<strong>il</strong>ievo agli <strong>in</strong>terventi sulla murature atti al<br />

conseguimento di quella qualità muraria, presupposto <strong>in</strong>dispensab<strong>il</strong>e per poter contare su un


comportamento meccanico adeguato, ed ai collegamenti tra i diversi elementi e tra i diversi<br />

organismi, data la r<strong>il</strong>evanza di questo aspetto sull’analisi dei possib<strong>il</strong>i c<strong>in</strong>ematismi di collasso.<br />

Un errore troppo spesso osservato <strong>in</strong> edifici oggetto di “adeguamento” è stato <strong>in</strong>fatti quello di<br />

<strong>in</strong>terventi di irrigidimento dei solai che hanno trascurato di considerare se la compag<strong>in</strong>e muraria<br />

era <strong>in</strong> grado o meno di sopportare le azioni orizzontali che le venivano attribuite.<br />

Sanate qu<strong>in</strong>di prioritariamente le carenze strutturali riguardanti la qualità, <strong>il</strong> metodo<br />

ricognitivo suggerisce l’<strong>in</strong>tervento strettamente necessario, che consisterà, fondamentalmente,<br />

nella ricostituzione dei meccanismi resistenti, se deteriorati, o nel loro rafforzamento, se<br />

giudicati <strong>in</strong>sufficienti, accanto alla <strong>in</strong>troduzione di nuovi presìdi ove vengano r<strong>il</strong>evate<br />

sostanziali carenze strutturali.<br />

Il progetto dell’<strong>in</strong>tervento strutturale deve discendere qu<strong>in</strong>di dall’analisi dei meccanismi di<br />

distacco attivati od attivab<strong>il</strong>i dal sisma, verificando anche, <strong>in</strong> un processo ricorsivo tra diagnosi<br />

e terapia, che ogni altro possib<strong>il</strong>e meccanismo di danno sia evitato dall’<strong>in</strong>sieme <strong>degli</strong> <strong>in</strong>terventi<br />

proposti. Il metodo consiste qu<strong>in</strong>di nell'<strong>in</strong>dividuare quali sconnessioni sono presenti o possono<br />

formarsi nella muratura ed <strong>in</strong> conseguenza di ciò quali c<strong>in</strong>ematismi (meccanismi di collasso)<br />

possono rendersi possib<strong>il</strong>i.<br />

Il compito è fac<strong>il</strong>itato dall'esperienza dei sismi precedenti, che consente di fare riferimento a<br />

tipologie ben identificab<strong>il</strong>i di meccanismi di collasso, anche se, <strong>in</strong> generale, questi dipenderanno<br />

dalla tipologia ed<strong>il</strong>izia considerata, dalle effettive condizioni delle connessioni e dalle eventuali<br />

precarietà <strong>in</strong>trodotte dalle manomissioni o dal degrado.<br />

Un particolare impegno è stato profuso nel testo <strong>in</strong> oggetto nell’analisi del comportamento e<br />

dei possib<strong>il</strong>i <strong>in</strong>terventi <strong>in</strong> edifici di tipologia seriale, propria dei centri storici, data la carenza di<br />

riferimenti bibliografici e la complessità del problema, ben diversa da quella dell’edificio<br />

isolato.<br />

3 ESEMPI DI SCHEDE<br />

A titolo esemplificativo si riporta una s<strong>in</strong>tesi di alcune delle <strong>in</strong>dicazioni e delle schede<br />

riguardanti: a) <strong>in</strong>terventi di <strong>in</strong>catenamento; b) cordoli di sommità.<br />

3.1 Interventi di <strong>in</strong>catenamento<br />

In assenza di ammorsature fra <strong>il</strong> muro di facciata e i muri ortogonali, quando pure l'ancoraggio<br />

dei solai risulta <strong>in</strong>efficace, la resistenza <strong>della</strong> parete alle azioni ortogonali è legata<br />

essenzialmente alla snellezza; <strong>in</strong> queste condizioni <strong>il</strong> muro oppone ben poca resistenza al<br />

ribaltamento (I modo di danno) e può essere sp<strong>in</strong>to anche da forze relativamente modeste oltre<br />

la configurazione limite di equ<strong>il</strong>ibrio. In questi casi le modeste resistenze al ribaltamento <strong>della</strong><br />

parete possono essere compensate efficacemente attraverso una migliore disposizione e<br />

realizzazione dei v<strong>in</strong>coli. Il v<strong>in</strong>colo prodotto dal solaio <strong>in</strong> legno nei confronti dell'azione sismica<br />

<strong>in</strong>fatti è di tipo monolatero: la parete non può spostarsi verso l'<strong>in</strong>terno ed è contenuta nello<br />

spostamento verso l'esterno solo dall'attrito che si produce per effetto del peso del solaio sul<br />

muro. Non è ovviamente possib<strong>il</strong>e riporre un livello di fiducia sufficiente sull'efficacia<br />

dell'attrito; come pure per l'ammorsatura tra muri ortogonali.<br />

La vulnerab<strong>il</strong>ità dell'organismo ed<strong>il</strong>izio risulta qu<strong>in</strong>di fortemente condizionata dai<br />

meccanismi di danno di I modo, e <strong>il</strong> loro controllo rappresenta <strong>il</strong> primo obiettivo di qualsiasi<br />

<strong>in</strong>tervento di prevenzione. In questa sede, per ragioni di brevità, si esam<strong>in</strong>a soltanto l’<strong>in</strong>tervento<br />

di <strong>in</strong>catenamento, cercando <strong>in</strong> particolare di <strong>in</strong>dividuare e def<strong>in</strong>ire i criteri di collocazione e<br />

dimensionamento. A tal f<strong>in</strong>e è necessario procedere <strong>in</strong> maniera parallela affiancando l'analisi<br />

c<strong>in</strong>ematica dei meccanismi con la soluzione progettuale: porre una catena significa modificare<br />

lo schema resistente e qu<strong>in</strong>di occorre esam<strong>in</strong>are nuovamente la struttura per identificare i nuovi<br />

meccanismi di danno. Tale operazione è qu<strong>in</strong>di necessariamente ricorsiva.<br />

Le catene vanno di regola poste al livello dei solai. Il tirante deve riportare ai muri trasversali<br />

la forza che provocherebbe <strong>il</strong> ribaltamento <strong>della</strong> parete esterna. Il problema meccanico è qu<strong>in</strong>di<br />

quello di <strong>in</strong>dividuare un percorso per tale trasmissione che non presenti anelli deboli e che non<br />

provochi pericolose concentrazioni di tensioni.


I tiranti posti <strong>in</strong> prossimità dei muri trasversali sono i più efficaci, ma spesso è necessario<br />

disporre ancoraggi anche <strong>in</strong> posizioni <strong>in</strong>termedie. Quest’ultima soluzione deve essere<br />

considerata anche quando la distanza tra due capochiavi non è sufficiente a garantire la<br />

formazione di un arco di scarico (creato dalla sp<strong>in</strong>ta sismica) sufficiente all’<strong>in</strong>terno del muro. In<br />

generale è opportuno comunque che la distanza non sia maggiore di 10 volte lo spessore<br />

murario (e comunque non più di 5 m) e che tali <strong>in</strong>terassi siano valutati anche <strong>in</strong> relazione alla<br />

esistenza e frequenza di elementi passanti (diatoni).<br />

I meccanismi di danno che <strong>in</strong>teressano le pareti murarie sollecitate da azioni sismiche<br />

complanari (secondo modo di danno) si <strong>in</strong>nescano fac<strong>il</strong>mente ma, <strong>in</strong> genere, comportano valori<br />

del moltiplicatore di collasso piuttosto elevati e qu<strong>in</strong>di di rado evolvono f<strong>in</strong>o al collasso. Il muro<br />

lesionato dall'azione orizzontale agente nel suo piano scorre su se stesso o ruota rispetto ad un<br />

punto di cerniera per effetto dell'azione sismica ma, se ben costruito, non perde la capacità<br />

portante.<br />

Se <strong>il</strong> muro è eseguito secondo le regole dell'arte tale modalità di danno si può def<strong>in</strong>ire dutt<strong>il</strong>e,<br />

<strong>in</strong> analogia alle costruzioni <strong>in</strong> cemento armato e <strong>in</strong> acciaio: le lesioni nelle pareti murarie<br />

possono raggiungere, <strong>in</strong>fatti, la larghezza di diversi centimetri senza che si producano pericolose<br />

perdite di equ<strong>il</strong>ibrio.<br />

Occorre soffermarsi su un altro aspetto molto importante, relativo alla distribuzione delle<br />

azioni taglianti sulle varie pareti di controvento. Nel caso di solai rigidi, la prassi di calcolo<br />

attualmente ut<strong>il</strong>izzata consente di ripartire le forze orizzontali <strong>in</strong> ragione <strong>della</strong> rigidezza dei vari<br />

maschi murari. In presenza di solai lignei o <strong>in</strong> acciaio e laterizio occorre attribuire a ciascun<br />

setto solo le forze orizzontali prodotte dai carichi verticali che <strong>in</strong> condizioni statiche gravano su<br />

tale setto (aree d'<strong>in</strong>fluenza).<br />

L’<strong>in</strong>tervento di <strong>in</strong>catenamento esercita effetti positivi anche <strong>in</strong> corrispondenza dei<br />

c<strong>in</strong>ematismi di secondo modo. L’<strong>in</strong>cremento di resistenza nel piano si realizza però soltanto se<br />

<strong>il</strong> tirante raggiunge porzioni di muratura dove l’azione trasmessa dal capochiave può scaricarsi a<br />

terra.<br />

3.2 I cordoli di sommità<br />

L’efficacia dei cordoli di sommità condiziona fortemente la sicurezza dell'edificio. Non è<br />

possib<strong>il</strong>e <strong>in</strong>terpretare l’azione del cordolo <strong>in</strong> relazione ai meccanismi di primo e secondo modo:<br />

l’azione di questi dispositivi è <strong>in</strong>fatti molto più complessa e la loro efficacia dipende dalla<br />

misura <strong>in</strong> cui realizzano la riduzione delle sp<strong>in</strong>te delle travi dei tetti, la distribuzione dei carichi<br />

verticali <strong>in</strong> condizioni statiche, la ripartizione <strong>degli</strong> sforzi orizzontali orig<strong>in</strong>ati dal sisma, <strong>il</strong><br />

collegamento delle murature ortogonali, <strong>il</strong> raggiungimento del comportamento scatolare.<br />

In pratica tutte queste caratteristiche non sono ottenib<strong>il</strong>i <strong>in</strong>sieme se non con <strong>in</strong>terventi che<br />

possono stravolgere le strutture murarie, con grave pregiudizio per la conservazione e, se mal<br />

eseguiti, anche per la sicurezza dell'edificio. Può essere opportuno, pertanto, puntare l'attenzione<br />

solo su alcune delle funzioni "fondamentali", come <strong>il</strong> collegamento tra le pareti, <strong>il</strong> contenimento<br />

delle sp<strong>in</strong>te e la scatolarità.<br />

In luogo dei classici cordoli <strong>in</strong> cemento armato, si propongono due soluzioni già<br />

sperimentate: <strong>il</strong> cordolo <strong>in</strong> muratura armata e <strong>il</strong> cordolo-catena <strong>in</strong> acciaio (schede C e D).<br />

Mentre <strong>il</strong> primo svolge anche una modesta ripartizione dei carichi, <strong>il</strong> cordolo <strong>in</strong> acciaio ha <strong>il</strong><br />

solo scopo di ridurre le sp<strong>in</strong>te del tetto e collegare le murature verticali.<br />

In maniera s<strong>in</strong>tetica si elencano le seguenti caratteristiche positive e negative che possono<br />

<strong>in</strong>dirizzare nella scelta tra i due sistemi.<br />

Cordolo <strong>in</strong> muratura armata:<br />

richiede lo smontaggio del tetto;<br />

si realizza con fac<strong>il</strong>ità con perimetri piani; è più diffic<strong>il</strong>e seguire la pendenza dei timpani;<br />

ha una buona deformab<strong>il</strong>ità verticale, <strong>il</strong> che gli consente di scaricare i pesi sulle murature<br />

sottostanti evitando <strong>il</strong> cosiddetto "effetto trave" dei cordoli <strong>in</strong> cemento armato[7];<br />

si può ut<strong>il</strong>izzare l'armatura per v<strong>in</strong>colare sporti di gronda o cornicioni <strong>in</strong> laterizio o pietra;<br />

si può realizzare <strong>in</strong> laterizio o pietra consentendo <strong>il</strong> rispetto dell'estetica dell'edificio.<br />

non crea problemi di ponte termico.


Cordolo <strong>in</strong> acciaio:<br />

può essere messo <strong>in</strong> opera con o senza lo smontaggio del tetto;<br />

si può prevedere per la s<strong>in</strong>gola parete o per tutto <strong>il</strong> perimetro sommitale f<strong>in</strong>o a diventare<br />

qu<strong>in</strong>di un vero e proprio cerchiaggio;<br />

<strong>in</strong> murature con apprezzab<strong>il</strong>i curvature orizzontali o molto irregolari occorre sagomare <strong>il</strong><br />

prof<strong>il</strong>ato e livellare l'area di appoggio;<br />

non ridistribuisce le sp<strong>in</strong>te del tetto sui setti murari che cont<strong>in</strong>uano a ricevere gli stessi<br />

carichi verticali e orizzontali, non altera pertanto <strong>in</strong> maniera negativa i meccanismi resistenti<br />

dell'edificio;<br />

negli edifici non <strong>in</strong>tonacati ha un elevato impatto estetico;<br />

richiede una manutenzione m<strong>in</strong>ima (trattamento antirugg<strong>in</strong>e) se non coperto di <strong>in</strong>tonaco;<br />

l’<strong>in</strong>tervento è reversib<strong>il</strong>e.<br />

Le soluzioni riportate nelle schede C e D vanno senz'altro nella direzione di fornire<br />

dispositivi per la riduzione delle sp<strong>in</strong>te dell'orditura dei tetti, <strong>il</strong> collegamento delle murature e,<br />

nel caso del cordolo <strong>in</strong> muratura armata, anche la distribuzione dei carichi verticali senza<br />

alterare <strong>in</strong> maniera significativa <strong>il</strong> funzionamento globale <strong>della</strong> fabbrica storica <strong>in</strong> muratura.<br />

4 CONCLUSIONI<br />

Il presente articolo riporta, per brevità, solo alcuni dei criteri e delle metodologie contenuti nel<br />

testo predisposto per la Regione dell’Umbria. Si r<strong>in</strong>via al Manuale per un esame più completo<br />

ed approfondito del lavoro svolto.<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

[1] Giuffrè, A. 1993. Sicurezza e conservazione dei centri storici . Il caso Ortigia. Bari: Editori Laterza.<br />

[2] Giuffrè, A. 1999. Codice di Pratica per la sicurezza e la conservazione del centro storico di Palermo.<br />

Bari: Editori Laterza.<br />

[3] Giovanetti, F. 1992. Manuale del recupero di Città di Castello. Roma: Edizioni Dei.<br />

[4] Marconi, P. 1998. Manuale del recupero <strong>della</strong> città di Palermo. Palermo: Flaccovio Editore.<br />

[5] Giovanetti, F. 1998. Manuale del recupero del comune di Roma – seconda edizione. Roma: Edizioni<br />

Dei.<br />

[6] Braga, F. et Al. 1998. Commentario al D.M. 16/01/1996 e alla Circolare 65/AA.GG del 10/04/97.<br />

Potenza, Lamisco Editore.<br />

[7] AA. VV. 1999. Manuale per la riab<strong>il</strong>itazione e la ricostruzione postisismica <strong>degli</strong> edifici. Roma:<br />

Edizioni Dei.


INTERVENTI DI CONNESSIONE TRA LE CORTINE MURARIE<br />

Iniezioni armate<br />

Materiali:<br />

1) barre d’acciaio Inox o passivato ad aderenza migliorata<br />

2) eventuali ancoraggi per l’estremità delle barre<br />

3)<br />

malta cementizia moderatamente espansiva e trattata<br />

<strong>in</strong> modo tale da reagire <strong>il</strong> meno possib<strong>il</strong>e con i solfati<br />

eventualmente contenuti nelle murature<br />

Realizzazione di diatoni artificiali<br />

Materiali:<br />

Piastr<strong>in</strong>a di<br />

ancoraggio<br />

1) gabbia d’armatura <strong>in</strong> acciaio Inox o passivato 5 barre Φ<br />

8 e staffa Φ 5 a spirale;<br />

2) malta cementizia moderatamente espansiva e trattata<br />

<strong>in</strong> modo tale da reagire <strong>il</strong> meno possib<strong>il</strong>e con gli<br />

eventuali solfati contenuti nelle murature.<br />

Barra piegata<br />

ad L<br />

Volume<br />

occupato dalla<br />

malta <strong>in</strong>iettata<br />

Operazioni:<br />

Scheda<br />

MU6<br />

1) <strong>in</strong>dividuazione <strong>della</strong> disposizione dei perfori;<br />

2) foratura <strong>della</strong> muratura con sonde<br />

esclusivamente rotative. I fori possono essere<br />

<strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ati di 45° oppure orizzontali, disposti lungo<br />

i giunti su tutto lo spessore. L’<strong>in</strong>terasse è<br />

funzione dello spessore e <strong>della</strong> presenza di<br />

diatoni nella muratura. Si suggerisce comunque<br />

di ut<strong>il</strong>izzare <strong>in</strong>terassi m<strong>in</strong>ori di 60 cm;<br />

3) pulitura dei fori per mezzo di getto di aria <strong>in</strong><br />

pressione e lavaggio con acqua per garantire<br />

una migliore aderenza tra muratura e malta<br />

successivamente <strong>in</strong>iettata;<br />

4) <strong>in</strong>serimento delle barre d’acciaio munite di<br />

distanziatori perimetrali per evitare <strong>il</strong> contatto<br />

con la muratura;<br />

5) <strong>in</strong>iezione <strong>della</strong> malta a bassa pressione<br />

(circa 2 atm). In alcuni casi è opportuno<br />

realizzare efficienti ancoraggi con piastre alle<br />

estremità delle barre al f<strong>in</strong>e di elim<strong>in</strong>are <strong>il</strong> rischio<br />

di sf<strong>il</strong>amento. Ut<strong>il</strong>izzando barre piegate ad L si<br />

rende necessario solo un ancoraggio<br />

sull’estremità opposta;<br />

6) riempimento <strong>della</strong> testa del foro e copertura<br />

<strong>degli</strong> eventuali ancoraggi con malta cementizia.<br />

Operazioni:<br />

1) <strong>in</strong>dividuazione <strong>della</strong> disposizione dei perfori.<br />

Questi avranno diametro di ca. 15 cm e<br />

saranno disposti ad <strong>in</strong>terasse <strong>in</strong>feriore a 1 m;<br />

2) <strong>in</strong>serimenti <strong>della</strong> gabbia;<br />

3) <strong>in</strong>iezione <strong>della</strong> malta cementizia con sabbia<br />

4)<br />

f<strong>in</strong>e e additivi fluidificanti;<br />

Bonifica <strong>della</strong> porzione di muratura vic<strong>in</strong>a al<br />

diatone con <strong>in</strong>iezioni di malta.


CONTROLLO DEI MECCANISMI DI PRIMO MODO TRAMITE LE CATENE METALLICHE<br />

Stato di fatto<br />

In presenza di murature non ammorsate con<br />

le pareti ortogonali e costituite da due cort<strong>in</strong>e<br />

separate (caso limite: muri a sacco) <strong>il</strong> collasso<br />

prevedib<strong>il</strong>e è quello <strong>in</strong>dicato a lato. Il<br />

c<strong>in</strong>ematismo è <strong>in</strong> generale <strong>in</strong>fluenzato dalla<br />

presenza di carichi verticali.<br />

Gli appoggi, <strong>in</strong> questo e negli schemi che<br />

seguono, si considerano monolateri (reagenti solo<br />

a compressione)<br />

Incatenamento semplice<br />

Il posizionamento di catene a ridosso del<br />

muro di sp<strong>in</strong>a, senza alcun <strong>in</strong>tervento sul<br />

muro di prospetto, riduce fortemente le<br />

probab<strong>il</strong>ità di collasso per ribaltamento<br />

modificandone le modalità.<br />

Incatenamento con consolidamento<br />

<strong>della</strong> muratura<br />

L'<strong>in</strong>tervento di <strong>in</strong>catenamento abb<strong>in</strong>ato al<br />

consolidamento <strong>della</strong> muratura operato<br />

mediante l'<strong>in</strong>troduzione di elementi passanti<br />

che connettano i due paramenti (vedi scheda<br />

MU6) cambia ulteriormente le modalità di<br />

crisi <strong>in</strong>crementando i valori del moltiplicatore<br />

di collasso.<br />

Incatenamento con consolidamento <strong>della</strong><br />

muratura e collegamento del martello murario<br />

Se agli <strong>in</strong>terventi previsti per l'<strong>in</strong>tervento precedente se<br />

ne aggiungono altri volti al collegamento tra le due<br />

pareti ortogonali (ad esempio i perfori armati), la<br />

probab<strong>il</strong>ità di avere un c<strong>in</strong>ematismo di ribaltamento è<br />

remota.<br />

La sollecitazione, <strong>in</strong> questo caso, viene <strong>in</strong>tegralmente<br />

trasferita al pannello ortogonale che, disposto <strong>in</strong><br />

direzione parallela a quella del sisma, oppone una<br />

maggiore resistenza.<br />

A<br />

A<br />

C'<br />

A<br />

B<br />

B<br />

C'<br />

D'<br />

Sollecitazione<br />

sismica<br />

Sollecitazione<br />

sismica<br />

Sollecitazione<br />

sismica<br />

Sollecitazione<br />

sismica<br />

Scheda<br />

TI3


CONSOLIDAM ENTO DELLE VOLTE: SOLUZIONI PREMODERNE INTEGRATE CON I<br />

NUOVI MATERIALI<br />

La costruzione di archi di r<strong>in</strong>forzo all'<strong>in</strong>trad osso di strutture vo lta te si p uò con sid erare u na tecnica premoderna di presidio<br />

ed è sicura mente c onsigliab <strong>il</strong>e qu alora sia p ossib<strong>il</strong>e <strong>in</strong>tervenire all'<strong>in</strong>terno d el locale voltato. In q uesta sched a si prop one<br />

una varian te mig liorativa o tten uta med iante <strong>il</strong> ric orso a na stri di tessuto <strong>in</strong> materiale composito po ste tra l'arco di r<strong>in</strong>forzo e<br />

la volta.<br />

Sched a<br />

La p rese nza d ell'arco ha lo scop o di aume ntare lo sp esso re <strong>in</strong> chiave, co nse ntendo un a variazion e maggio re <strong>della</strong> l<strong>in</strong>ea dei<br />

ca richi e q u<strong>in</strong>di mag gio re stab <strong>il</strong>ità . In p iù l'arco conf<strong>in</strong>a la fibra o bb ligand ola ad a derire all'<strong>in</strong>tradosso <strong>della</strong> vo lta che<br />

altrim enti tend ereb be a distaccarsi e restereb be ad erente per effetto de lla so la res<strong>in</strong>a e comunq ue f<strong>in</strong>o alla resistenza a<br />

tra zio ne <strong>della</strong> muratura.<br />

La sequ enza d ell'<strong>in</strong> tervento è la seg uen te: rego larizzazione d ella su perficie co n strato di malta cementizia, posa <strong>in</strong> op era<br />

delle fib re con i p rod otti co llanti (res<strong>in</strong>e ep ossidich e), p rotezio ne de lle fibre, costru zione dell'arco di r<strong>in</strong>forzo. L'arco può<br />

essere imp ostato sullo stesso co ncio d i imp osta d ella vo lta (se lune ttata); <strong>in</strong> q uesto caso è opp ortuno disp orre i mattoni <strong>in</strong><br />

fo glio au mentando lo sp esso re d ell'arco <strong>in</strong> p rossimità d ella chiave. Nel c aso d i vo lte a botte e volte a crociera prive di conci<br />

d'im posta, si può co struire l'a rco con m atto ni p o sti d i te sta, creand o d ei piedritti <strong>in</strong> ad erenza.<br />

Mec canismo di da nno <strong>della</strong> struttura<br />

volta ta<br />

lunetta<br />

arco di r<strong>in</strong>forzo<br />

Meccanismo d i d anno p er la volta<br />

con i nastri all'<strong>in</strong> tradosso<br />

nastro teso all'<strong>in</strong>tradosso nastro teso all'estradosso<br />

nastro di materiale composito<br />

VO7<br />

Con so lid amen to co n nastro d i materiale<br />

com po sito e arco di r<strong>in</strong>forzo all'<strong>in</strong>tradosso<br />

Se <strong>il</strong> nastro di comp osito è posiziona to all'<strong>in</strong>tradosso,<br />

l'eq u<strong>il</strong>ib rio è g arantito so lo dall'ad erenza tra lo strato di<br />

res<strong>in</strong>a e la supe rficie d ella volta. In a ltri term<strong>in</strong>i <strong>il</strong> nastro<br />

teso all'<strong>in</strong>tra dosso tende a sta ccarsi e a disporsi<br />

se cond o la co rda , so llecita ndo a trazione la zona<br />

d'<strong>in</strong>collag gio . Qu esto no n a vviene se l'ap plicazione è<br />

fa tta all'estrad ossso: q ui la trazione nel nastro provo ca<br />

una tensione di comp ressione sulla volta.


CRITERI DI DIMENSIONAMENTO DELLE CATENE: INTERVENTO SU UNA SINGOLA<br />

A<br />

CELLA A LIVELLO DI TUTTI DI SOLAI<br />

Pianta (sez. B-B)<br />

s 2<br />

h h<br />

Pf<br />

⎛ 1 + 2 =<br />

⎞<br />

⎜ ⎟⋅<br />

1 γ<br />

⎝ 2 ⎠<br />

Ptot = Pf + Pc+<br />

Ps<br />

DESCRIZIONE DEI SIMBOLI<br />

Pf = peso muro di prospetto<br />

Pc = peso muro di controvento<br />

Ps = carico complessivo dei solai<br />

α = angolo di crisi (valore <strong>in</strong>dicativo 30°)<br />

h1 = altezza piano sottostante la catena<br />

h2 = altezza piano sopra la catena<br />

s1 = spessore medio <strong>della</strong> muratura sul prospetto<br />

s2 = spessore medio muro di controvento<br />

d = lunghezza media d'<strong>in</strong>fluenza del muro di sp<strong>in</strong>a<br />

d<br />

L1, L2 = larghezza area di <strong>in</strong>fluenza dei solai<br />

C1, C2 = carichi dei solai (carico permanente + accidentale secondo le<br />

comb<strong>in</strong>azioni previste dalla normativa)<br />

γm = peso specifico muratura (si considera <strong>in</strong> prima<br />

approssimazione <strong>il</strong> valore medio di 2000 dN/m ³)<br />

c = coefficiente sismico come da normativa (eseguendo una verifica allo<br />

stato limite occorre ut<strong>il</strong>izzare β1= β2=2)<br />

L1<br />

s 1<br />

( L1<br />

+ L2<br />

) ⋅s<br />

⋅ m<br />

A<br />

h h<br />

Pc<br />

⎛ 1 + 2 =<br />

⎞<br />

⎜ ⎟⋅<br />

d ⋅s2<br />

⋅γ<br />

⎝ 2 ⎠<br />

Forza con cui dimensionare la catena:<br />

m<br />

Ps = d ⋅ ⋅<br />

Una volta dimensionate e posizionate correttamente le catene,<br />

si può passare ad esam<strong>in</strong>are lo schema statico riportato sotto<br />

che rappresenta l'arco di scarico conseguente alla sp<strong>in</strong>ta<br />

ortogonale al muro.<br />

F1<br />

d<br />

Scheda<br />

TI1<br />

s1<br />

h2<br />

h1<br />

( L1<br />

⋅C1<br />

+ L2<br />

C2<br />

F Ptot<br />

c ⋅ =<br />

1<br />

)<br />

F2


REALIZZAZIONE DEL CORDOLO IN MURATURA ARMATA CON SPORTI DI GRONDA IN<br />

LEGNO E LATERIZIO E CON CORNICIONI IN SOLO LATERIZIO<br />

Nella foto 1 si osserva la posa dei primi due f<strong>il</strong>ari di mattoni con l'armatura costituita da<br />

4 φ 16 e staffe φ 6 poste ad un <strong>in</strong>terasse di 18 cm.<br />

Nella foto 2 vengono sistemate le staffe secondarie per <strong>il</strong> collegamento alla soletta.<br />

Lo schema 3 riporta le due soluzioni <strong>degli</strong> sporti; da notare come nella soluzione con<br />

sporto di gronda <strong>in</strong> legno gli zamp<strong>in</strong>i di legno siano sistemati tra le staffe secondarie a<br />

cui la rete elettrosaldata è legata.<br />

In foto 4 è riportata la soluzione con sporto di gronda <strong>in</strong> laterizio. In particolare si<br />

osserva la gabbia metallica a supporto del cornicione.<br />

Schema 3<br />

Foto 4<br />

Foto 1<br />

Foto 2 <br />

Foto dal "Corso di riqualificazione sulle tecniche di recupero dell'ed<strong>il</strong>izia storica" - Laboratorio Scuola Operaia Bufal<strong>in</strong>i, Città di Castello 1998 -<br />

coord<strong>in</strong>atori: Ing. G. Cangi, Arch. G. Boni) - Regione Umbria Ob. 4 - Formazione cont<strong>in</strong>ua.<br />

Il cordolo <strong>in</strong> muratura armata consente un cantiere più "leggero" rispetto al cordolo <strong>in</strong> cemento armato. Gli unici elementi di qualche <strong>in</strong>gombro<br />

sono le armature, mentre limitati sono i quantitativi di malta necessari. Tutto questo aumenta considerevolmente la sicurezza del cantiere.<br />

Scheda<br />

CO10


CORDOLO SOMMITALE PER SINGOLA PARETE REALIZZATO SENZA LA<br />

RIMOZIONE DEL TETTO<br />

Prof<strong>il</strong>o metallico Fe 360<br />

trattato con vernici antirugg<strong>in</strong>e o<br />

provvedimenti equivalenti<br />

Staffa piegata posta<br />

a cavallo del bolzone<br />

e saldata alla catena<br />

Paletto ripartitore<br />

dei carichi saldato<br />

al prof<strong>il</strong>ato<br />

Fazzoletto di<br />

irrigidimento<br />

Particolare <strong>della</strong> carpenteria metallica<br />

Si consiglia l'impiego di acciaio da<br />

carpenteria del tipo Fe360 per la<br />

maggiore dutt<strong>il</strong>ità.<br />

Scheda<br />

CO8<br />

Manicotto di<br />

tensione

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