Dall’analisi del quadro fessurativo di edifici lesionati alla stima di parametri geotecnici

Lo studio e la lettura del quadro fessurativo degli edifici esistenti vengono proficuamente utilizzati per l’individuazione delle cause del dissesto, in particolare se, oltre la conoscenza della fase finale, sia possibile risalire anche all’evoluzione del fenomeno nel tempo, con tracciamento di diagrammi cronologici, sia in periodi di lenta progressione, sia in relazione al verificarsi di situazioni occasionali o eccezionali, quali eventi sismici, incendi, intense azioni di natura metereologica. In linea di massima la valutazione è di tipo qualitativo, peraltro fondamentale per la scelta della tipologia dell’intervento, limitandosi ad attribuire all’aspetto quantitativo, quale ad esempio la misura dell’ampiezza del ventre di una fessura, una valutazione del grado di rischio al momento dell’osservazione, da cui può dipendere la decisione sull’urgenza della messa in sicurezza, o, viceversa, sull’opportunità di definire un tempo di monitoraggio allo scopo di raccogliere ulteriori dati, o in attesa di un esaurimento del fenomeno se la causa è stata individuata nel fluage dei materiali. Peraltro le norme tecniche esplicitamente affermano, in caso di costruzioni esistenti, che “dovranno altresì essere rilevati i dissesti, in atto o stabilizzati, ponendo particolare attenzione all’individuazione dei quadri fessurativi e dei meccanismi di danno”.

Sempre in tema di costruzioni esistenti, che le norme attuali, e le precedenti, focalizzino l’importanza delle prove e indagini sui materiali, in situ e in laboratorio, è evidente e indiscutibile il loro ruolo nella definizione dei parametri meccanici e dei relativi livelli di conoscenza. Tuttavia occorre riconoscere che, nella pratica professionale corrente, al tecnico si presentano problematiche talvolta di limitata entità, oggetto di “interventi locali” o “di riparazione”, per i quali già le normative suddette impongono procedure di calcolo giustamente più elaborate rispetto al passato, e per le quali la scelta di effettuare prove o indagini approfondite e/o esaustive, pur ripagate, in fase di progettazione, dall’adozione di un fattore relativo a un livello di conoscenza maggiore, non sempre risulta facilmente giustificabile, almeno secondo un’ottica non tecnica, quale può essere quella, non trascurabile, del committente. Per tali motivi, in considerazione del fatto che uno stato di dissesto costituisce in sostanza il risultato di una prova di carico reale (peraltro spinta a uno stato di pre-collasso, o comunque oltre il limite elastico), può talvolta essere possibile un utilizzo dei dati, ove siano rilevabili in modo attendibile, per la definizione di utili parametri progettuali (nel caso in oggetto, si fa riferimento a parametri geotecnici). Attribuendo ad essi il valore almeno di dati integrativi, rispetto a quelli desunti da prove, potendo così migliorare il livello di conoscenza di tali parametri. 

Nel semplice caso presentato nel seguito, in un contesto di edilizia rurale ordinaria, tipico per edifici in muratura ad uso abitativo e agricolo di inizio novecento (ora parzialmente o totalmente dismessi, ma con taluni interventi di recupero (Bibliog.9) vengono applicate le considerazioni sopra descritte. Ovvero, da un’analisi e rilievo dello stato fessurativo, in relazione a un cinematismo riguardante un arco in muratura, il pannello murario insistente sull’arco e una delle spalle di sostegno, si risale alla valutazione di parametri geotecnici deformativi del suolo, utili per eventuali interventi di consolidamento o integrazione a livello di fondazioni, non escludendo, per questo, la necessità di indagini geognostiche, nel rispetto di quanto previsto dalle norme.

Quadro fessurativo in parete muraria con arco policentrico e determinazione di parametri meccanici del terreno

Si analizza il caso di un quadro fessurativo relativo a un arco policentrico in muratura (foto 1), peraltro d’impegno statico modesto, con formazione di una ben definita cerniera plastica (foto 3), con cedimento orizzontale di una spalla laterale e con fessurazione della muratura insistente sull’arco. 

arco policentrico in muratura in fase di dissesto

Foto 1 arco policentrico in muratura in fase di dissesto

L’assenza di una catena ha favorito il fenomeno. In tali situazioni causa ed effetto possono essersi verificati in fasi scambiate: la spinta dell’arco può aver indotto uno spostamento laterale del setto, il cui stato di pressoflessione, trasmesso al suolo, può aver deformato lo stesso con aumento della inclinazione del setto e, di conseguenza, un incremento di apertura dell’arco.

La fessurazione del pannello murario che insiste sull’arco, per effetto del cinematismo di quest’ultimo, definisce un triangolo di carico, sullo stesso arco, simmetrico, con lati inclinati approssimativamente di 45° e vertici di base in corrispondenza delle reni dell’arco (foto 2).

formazione di 2° arco superiore per fessurazione del pannello murario

 Foto 2: formazione di 2° arco superiore per fessurazione del pannello murario

cerniera plastica in prossimità della sezione di chiave

Foto 3 cerniera plastica in prossimità della sezione di chiave

Dal rilievo della cerniera plastica si stima l’angolo di apertura (rotazione relativa dei 2 tronchi), definito nel seguito con ΔφB, pari a: 10mm/(280-15)mm = 0,0377rad. = 2,16°. I parametri geotecnici saranno stimati in funzione di tale angolo.

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