Ristrutturazioni - Adeguamenti sismici

Gli interventi di ristrutturazione edilizia sono rivolti alla trasformazione degli organismi edilizi, sino a giungere a  un organismo edilizio in tutto o in parte diverso dal precedente.

Lo Studio Spazzoli & Strocchi progetta e redige pratiche di:

- Ristrutturazione e restauro di edifici residenziali, industriali e rurali, rinnovando spazi interni e le facciate esterne;

- Adeguamento sismici di edifici; 

- Redazione pratiche detrazioni fiscali;

 

 

 

 

 

 

Vediamo di seguito gli interventi di ristrutturazione e adeguamento sismico, che si possono realizzare su edifici esistenti:

Interventi di ristrutturazione utili a migliorare i collegamenti

Sono interventi mirati a garantire all’edificio un comportamento coeso attraverso una corretta congiunzione tra le pareti, i solai ed eventuali volte o archi. Questi interventi consentono l’analisi sismica globale dell’edificio. L’uso di tiranti ancorati alle murature mediante capochiave può favorire il comportamento d’assieme del fabbricato conferendo infatti, un elevato grado di connessione tra le murature ortogonali e fornisce un efficace vincolo contro il ribaltamento delle pareti migliorando anche il comportamento nel piano di pareti forate. Infine i tiranti andranno tesati in modo non eccessivo, tale da rimanere ben al di sotto dei valori limite ammissibili.

Cerchiature esterne con elementi metallici o materiali compositi. possono costituire un efficace collegamento tra murature ortogonali nel caso di edifici di dimensioni ridotte, dove i tratti rettilinei della cerchiatura non sono troppo estesi a patto di evitare concentrazioni tensionali agli spigoli delle murature utilizzando dei ripartitori.

Ammorsamenti, tra parti adiacenti o tra murature che si intersecano, si possono realizzare con la tecnica scuci e cuci (con elementi lapidei o in laterizio), qualora i collegamenti tra gli elementi murari siano deteriorati (per la presenza di lesioni) o particolarmente scadenti. Si tratta comunque di un intervento per sua natura demolitivo e sostitutivo della materia antica, da valutare quindi con cautela, caso per caso.

Cordoli in sommità alla muratura possono costituire una soluzione efficace per collegare le pareti, in una zona dove la muratura è meno coesa a causa del limitato livello di compressione, e per migliorare l’interazione con la copertura.

Connettere solidamente solai di piano e coperture alle murature è necessario per evitare lo sfilamento delle travi, con conseguente crollo del solaio, permettendo ai solai di svolgere un’azione di distribuzione delle forze orizzontali e di contenimento delle pareti. Nel caso di solai intermedi, le teste di travi lignee possono essere ancorate alla muratura tramite elementi, metallici o in altro materiale resistente a trazione, ancorati sul paramento opposto.

L’inserimento di cordoli in c.a. nello spessore della muratura ai livelli intermedi ha impatto negativo sul funzionamento strutturale della parete, oltre che essere incompatibile con i criteri della conservazione. Eventualmente, nel caso di pareti molto deformabili flessionalmente per l’elevata distanza tra i muri di spina ortogonali, possono risultare utili i cordoli in acciaio, realizzati con piatti o profili sui due paramenti, collegati tra loro tramite barre passanti.

 

Interventi di ristrutturazione utili a migliorare la rigidezza dei solai

Per consentire ai solai di svolgere le caratteristiche funzioni negli eventi sismici di trasmettere le azioni orizzontali alle pareti disposte parallelamente al sisma, è indispensabile garantire efficaci collegamenti alle pareti, attraverso appoggi ampi e connessioni che impediscono gli slittamenti.  È opportuno generalmente limitare gli irrigidimenti dei solai.

È opportuno che i solai con struttura in legno siano il più possibile conservati, anche in considerazione del loro ridotto peso proprio. Un limitato irrigidimento dei solai, nel caso dei solai lignei, può essere conseguito operando all’estradosso sul tavolato. Una possibilità è fissare un secondo tavolato su quello esistente, disposto con andamento ortogonale o inclinato, ponendo particolare attenzione ai collegamenti con i muri laterali; in alternativa, o in aggiunta, si possono usare rinforzi con bandelle metalliche, o di materiali compositi, fissate al tavolato con andamento incrociato. Un analogo beneficio può essere conseguito attraverso un controventamento realizzato con tiranti metallici. Nel caso di solai a semplice orditura, dovrà essere curato il collegamento con le pareti parallele alle travi, realizzandolo, ad esempio, con bandelle fissate al tavolato ed ancorate nella muratura.

Nei casi in cui risulti necessario un consolidamento statico del solaio per le azioni flessionali, è possibile, con le tecniche legno-legno, limitare la deformabilità flessionale ed aumentare la resistenza con un secondo tavolato, utilizzando, ortogonalmente rispetto al tavolato esistente, dei nuovi tavoloni continui, resi collaboranti alle travi mediante perni anche di legno.
Anche mediante la tecnica di rinforzo con soletta collaborante in calcestruzzo, eventualmente alleggerito, si può realizzare un irrigidimento nel piano del solaio e flessionale; gli effetti di tale intervento vanno valutati in relazione alle specifiche esigenze di conservazione.
Quando elementi lignei non siano adeguatamente collegati alle murature, può risultare necessario collegare la soletta alle pareti, tramite elementi puntuali analoghi a quelli già indicati.
Per solai a travi in legno e pianelle di cotto, possono essere adottati interventi di irrigidimento all’estradosso con sottili caldane armate in calcestruzzo alleggerito, opportunamente collegate alle murature perimetrali ed alle travi in legno.

Nel caso di solai a struttura metallica con interposti elementi in laterizio (putrelle e voltine o tavelloni), può essere necessario collegare tra loro i profili saldando bandelle metalliche trasversali, poste all’intradosso o all’estradosso. Inoltre, in presenza di solai di luce significativa, per meglio vincolare la parete muraria, è opportuno collegarla in mezzeria ai profili di bordo.

 

Interventi di ristrutturazione delle coperture

L’approccio generale consiglia il mantenimento dei tetti in legno, in quanto capaci di limitare le masse nella parte più alta dell’edificio e di garantire un’elasticità simile a quella della compagine muraria sottostante. Vanno rafforzati il più possibile i collegamenti e le connessioni reciproche tra la parte terminale della muratura e le orditure e gli impalcati del tetto, ricercando le configurazioni e le tecniche compatibili con le diverse culture costruttive locali. Vanno evitati cordoli in cemento armato di elevato spessore, per la diversa rigidezza che essi introducono nel sistema e per l’impatto che producono. Sono utilizzabili solo se non alterano la situazione statica della muratura e ne sia dimostrata chiaramente l’efficacia.

Per tetti spingenti è necessario compensare la spinta mentre le capriate devono garantire ottimi collegamenti nodali per evitare scorrimenti e distacchi in presenza di azioni orizzontali. Questo può essere migliorato con piastre e barre.

 

Interventi di ristrutturazione utili a migliorare la resistenza dei muri

Si tratta di operazioni utili a risanare e riparare murature rovinate o rotte, migliorandone anche le caratteristiche meccaniche, da attuarsi con materiali il più simile possibile agli originali. Si deve mirare all’uniformità di risposta dell’intero apparato murario a qualsivoglia sollecitazione sismica.

In funzione della muratura e del problema si può intervenire con:
- riparazioni localizzate di parti lesionate o degradate;
- ricostruzione della compagine muraria in corrispondenza di manomissioni quali cavità, vani di varia natura (scarichi e canne fumarie, ecc.);
- miglioramento delle caratteristiche di murature particolarmente scadenti per tipo di apparecchiatura e/o di composto legante.

L’intervento di scuci e cuci è finalizzato al ripristino della continuità muraria lungo le linee di fessurazione ed al risanamento di porzioni di muratura gravemente deteriorate.
L’adozione di iniezioni di miscele leganti mira al miglioramento delle caratteristiche meccaniche della muratura da consolidare. A tale tecnica non può essere affidato il compito di realizzare efficaci ammorsature tra le pareti murarie.

L’intervento di ristilatura dei giunti, se effettuato in profondità su entrambi i lati, può migliorare le caratteristiche meccaniche della muratura, in particolare nel caso di murature di spessore non elevato.
Per porzioni murarie che necessitano  di rinforzo limitato, una valida alternativa è rappresentata dai tirantini antiespulsivi, costituiti da sottili barre trasversali imbullonate con rondelle sui paramenti; la leggera presollecitazione che può essere attribuita rende quest’intervento idoneo nei casi in cui siano già evidenti rigonfiamenti per distacco dei paramenti. Tale tecnica può essere applicata nel caso di murature a tessitura regolare o in pietra squadrata, in mattoni o blocchi.
Esistono poi tutta una serie di perforazioni armate e di placcaggi con materiale cementizio rinforzato oppure con fibre composite. Si deve stare attenti in quanto si tratta di interventi spesso invasivi ed irreversibili.

 

Interventi di ristrutturazione su pilastri e colonne

Trattandosi di sistemi destinati a gestire carichi verticali poco eccentrici, vanno trattati in modo da:
- ricostituire la resistenza iniziale a sforzo normale con cerchiature e tassellature o talvolta ad incollaggi con resine;
- eliminare o ridurre le spinte orizzontali mediante provvedimenti, quali l’inserimento di catene su archi, volte e coperture o, ove opportuno, la realizzazione od il rafforzamento di contrafforti;
- ricostituire o realizzare collegamenti di idonea rigidezza,  al fine di trasferire le azioni orizzontali ad elementi murari di maggiore rigidezza.

 

Interventi sulle fondazioni 

Detto questo appare intuitivo che la procedura di progetto deve originarsi da una attenta analisi e studio della situazione di fatto. In primis le fondazioni ed il sottosuolo devono essere ben chiari. La conoscenza del sottosuolo e delle esistenti strutture di fondazione è fondamentale per la previsione del comportamento sismico. Per quanto possibile, dovrebbe essere ricercata la storia di eventuali modifiche nel tempo della struttura fondiaria dell’edificio storico, sia di carattere naturale che antropico, così come scavi, costruzioni adiacenti, variazioni delle falde, dissesti idrogeologici e analoghi.
Questo è operabile attraverso prove diffuse benchè ben motivate per il loro eventuale impatto e per motivazioni economiche.

La caratterizzazione geotecnica accurata del sottosuolo ha gli obiettivi di:
- definire il modello geotecnico del sottosuolo sulla base delle indagini eseguite con carotaggio continuo e prelievo di campioni indisturbati rappresentativi dei terreni attraversati. Grande utilità per la caratterizzazione stratigrafica presentano le prove penetrometriche, che possono essere eseguite ad integrazione dei sondaggi e consentono di ridurne il numero;
- definire il regime delle acque sotterranee e delle loro variazioni stagionali, inclusa l’eventuale incidenza di interventi antropici come pozzi e prelievi vari, attraverso l’installazione e il monitoraggio di piezometri. Lo studio delle acque sotterranee dovrà essere eventualmente supportato da studi idrogeologici;
- caratterizzare meccanicamente i vari depositi del sottosuolo, per valutare il rischio sismico a cui sono esposte le opere in studio e il territorio circostante. Si valuti l’interazione terreno-fondazione-struttura, per verificare la possibilità di danni strutturali o di collasso della fondazione a seguito di un evento sismico.

I risultati delle indagini consentono la verifica della vulnerabilità della fondazione e possono porre in luce la necessità di un miglioramento sismico, che dovrà essere armonizzato con gli interventi previsti sulla struttura in elevazione.
L’inadeguatezza delle fondazioni è raramente la sola  o la principale causa dei danni osservati dopo un terremoto.
Nei casi in cui le indagini e le analisi mettano in  evidenza la necessità di un  intervento in fondazione, l’intervento stesso dovrà mirare alla massima uniformità delle condizioni di appoggio al fine di ottenere una distribuzione il più possibile uniforme delle pressioni di contatto. A tal fine, in generale sono da privilegiare interventi di ampliamento della base fondale con sottomurazione, rispetto al ricorso a pali di piccolo diametro o ad altre tecniche di consolidamento localizzato del terreno.