Analisi, criteri e suggerimenti per scegliere la tecnica di rinforzo adeguata all'edificio esistente

Una volta elaborati i risultati della fase diagnostica e ricostruita una interpretazione analitica dello stato di fatto, il progettista si trova ad affrontare il bivio più cruciale, ossia la scelta di come intervenire per rinforzare la struttura di un edificio esistente. Essa dovrà essere ponderata in funzione di diversi parametri: finalità dell’intervento, budget economico, conservazione del bene architettonico, incremento di sicurezza. La scelta deve essere il risultato di un’approfondita analisi estesa alla totalità dell’edificio, capace di dipanare la complessità che caratterizza il recupero di un edificio esistente, sul quale non possono applicarsi aprioristicamente tecniche univoche valevoli per ogni situazione. Di seguito un'analisi sui criteri da adottare per scegliere la tecnica compatibile con le peculiarità dell’edificio esistente. 

Ricostruzione della struttura di copertura lignea di un edificio militare

Figura 1–Ricostruzione della struttura di copertura lignea di un edificio militare del Forte di Fenestrelle (TO)riedificato dopo il crollo parziale. La ricostruzione delle murature e della copertura è stata eseguita con le stesse tecniche edificatorie del passato, migliorando tuttavia alcuni dettagli antisismici.

I criteri di scelta

Allora quale sarà la tecnica più idonea da utilizzare? Tutte e nessuna.

Potrà essere diversa caso per caso, in funzione delle esigenze e delle diversificate caratteristiche meccaniche e qualitative della tipologia strutturale. Sicurezza, conservazione, compatibilità dei materiali e delle tecniche, durabilità. Queste sono le variabili che influenzano la scelta. Spetta al progettista ponderarle con rigore scientifico e metodologico. Vediamo di offrire una breve e non esaustiva panoramica di soluzioni, sia tradizionali sia innovative, su cui ogni progettista può riflettere.

I diversi gradi di intervento

Il capitolo 8 delle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC2018) è dedicato appositamente al tema del costruito esistente, specificando la tipologia degli interventi su di esso. Una sorta di linee guida per indirizzare il progettista verso un approccio metodologico che può non essere del tutto simile a quello adottato per le nuove costruzioni. Il par. 8.4 delle NTC2018 suddivide gli interventi tra quelli di puntuale riparazione locale, quelli finalizzati al miglioramento sismico, fino ad arrivare, in alcuni casi, all’adeguamento sismico in concomitanza di interventi strutturali o cambi di destinazione d’uso più pesanti.

Tra gli interventi di carattere puntuale sono compresi per esempio i rifacimenti di solai e coperture, o il loro rinforzo. Il rifacimento diventerà necessario in presenza di grave degrado materico, ad esempio per un tetto in legno che ha subito per anni infiltrazioni piovane. Raccomandandosi di ricostruire gli elementi strutturali con soluzioni del tutto uguali all’esistente, fatte salve le migliorie occorrenti per aumentare il grado di sicurezza statico e sismico: per esempio le connessioni delle travi alle pareti al fine di evitare lo sfilamento durante l’azione del terremoto, un miglioramento della robustezza della struttura, l’inserimento del cordolo sommitale. Oppure interventi di rifacimento che prevedano il ritorno a soluzioni originarie più compatibili con la storia edificatoria del fabbricato. Nel caso del consolidamento vale il concetto cardine di non appesantire troppo la struttura, poiché in campo sismico le forze sismiche che subirà l’edificio saranno proporzionali all’aumento delle masse derivanti da materiali consolidanti o sovraccarichi aggiuntivi. Anche se nel caso delle riparazioni locali non sussiste obbligo normativo a svolgere la verifica sismica dell’intero fabbricato, tuttavia il progettista deve avere un occhio di riguardo evitando, quando possibile, un incremento troppo significativo dei carichi. 

Schema di rinforzo di un solaio ligneo mediante getto di soletta collaborante in c.a. alleggerito o con malta di calce

Figura 2–(a) Schema di rinforzo di un solaio ligneo mediante getto di soletta collaborante in c.a. alleggerito o con malta di calce NHL ad uso strutturale: (1) tavolato ligneo originale; (2) connettore metallico zincato inghisato con resina epossidica alla trave lignea originale; (3) telo traspirante idrorepellente; (4) rete di rinforzo metallica zincata o in fibra di vetro; (5) sovrapposizione delle armature di collegamento murario con la rete della soletta; (6) getto di calcestruzzo alleggerito o malta di calce NHL ad uso strutturale; (7) barre di collegamento inghisate nella muratura (di identico materiale utilizzato per la rete di rinforzo della soletta). (b) Schema di rinforzo alternativo di un solaio ligneo mediante posa di un doppio tavolato incrociato connesso a quello esistente. (disegni di M. Zerbinatti)

Questo non significa abbandonare le tradizionali tecniche di rinforzo dei solai che prevedono il getto di una soletta collaborante connessa con i pioli alle travi, per esempio, perché come ogni intervento di rinforzo, va valutato singolarmente nelle peculiarità del contesto in cui è applicabile. Il getto di una soletta collaborante, anche se eseguita con calcestruzzo alleggerito, diminuisce la deformabilità del solaio (soprattutto di quelli lignei) ma al tempo stesso rappresenta un aggravio di peso. Per solai di luce modesta può rappresentare una valida soluzione, soprattutto se non si ha la possibilità di intervenire all’intradosso. La soletta collaborante può essere efficacemente connessa al perimetro murario mediante puntuali connessioni a coda di rondine (evitare sempre gli scassi continui nella muratura), incrementando la rigidezza del diaframma e migliorando il comportamento scatolare del fabbricato. Tuttavia, per luci più grandi o per sovraccarichi maggiori, non sempre tale tecnica può apportare significativi miglioramenti. 

Le stesse considerazioni possono essere estese anche per il consolidamento estradossale delle volte. La tecnica della calotta armata rappresenta ancora una soluzione valida se eseguita correttamente negli ancoraggi e nella scelta di un getto, limitato in spessore a non più di 5 cm, con malte di calce NHL ad uso strutturale. Tuttavia in zone ad alta sismicità occorre valutarne attentamente la validità, laddove risulti indispensabile contenere le masse sismiche. Oppure operare con soluzioni alternative alla calotta. A quel punto, vale la pena prendere in considerazione anche i moderni materiali compositi, che offrono leggerezza e praticità di posa. Perciò il rinforzo di una struttura voltata potrà avvenire anche mediante l’incollaggio dei tessuti in materiale composito, debitamente connessi alle pareti perimetrali mediante le corde o “fiocchi” di analogo materiale, in sostituzione della calotta armata.

Rinforzo estradossale di volta mediante varie tecniche

Figura 3–(a) Rinforzo estradossale di volta mediante cappa di malta di calce ad uso strutturale e rete zincata connessa alla superficie muraria della volta e alle pareti perimetrali (Reggia di Venaria Reale – TO). (b) rinforzo estradossale di volta mediante incollaggio di fasce in FRP (edificio privato in provincia di Cuneo).

[...] continua la lettura nel PDF