Cerchiatura metallica: confine tra intervento locale e miglioramento sismico. Un caso studio

La cerchiatura è tra gli interventi principi sulle murature esistenti. In questo articolo è trattato un esempio di calcolo, sviluppato dallo studio pisano Ingegneria & dintorni, ma non solo. Non si tratta esclusivamente di un intervento strutturale locale ma di una filosofia che sposa la rimodulazione e la ridistribuzione degli spazi.


Cerchiature: vere e proprie opere d'arte di ingegneria strutturale

La realizzazione di nuovi vani su murature portanti, comunemente chiamate “cerchiature”, costituisce una casistica assai frequente nei piccoli interventi strutturali che interessano gli edifici esistenti in muratura. Questa tipologia di interventi non può prescindere dalla previsione di opere strutturali finalizzate a ristabilire una condizione ammissibile di redistribuzione dei carichi in condizioni statiche e almeno ad un ripristino delle capacità sismiche della muratura antecedenti all’opera, senza provocare squilibri della risposta sismica dell’edificio sia a livello locale che globale.

Spesso il ricorso alle cerchiature è legato ad esigenze architettoniche di variazione della distribuzione funzionale o al soddisfacimento di requisiti aero-illuminanti e non a risolvere problematiche strutturali dell’edificio. Risulta quindi spesso indispensabile che l’intervento venga classificato come “intervento locale” e non come “miglioramento sismico” o “adeguamento” in quanto, a meno di committenze molto sensibili ai temi strutturali o a situazioni particolarmente critiche, si rischierebbe di non proseguire con i lavori. Si può dire quindi che le cerchiature sono vere e proprie opere artigianali di ingegneria strutturale che devono trovare il giusto equilibrio tra le esigenze architettoniche e quelle di sicurezza.

 

Cerchiatura con rinforzo delle murature con betoncino a base di calce e rete in fibra di vetro

IMMAGINE 1: Cerchiatura con rinforzo delle murature con betoncino a base di calce e rete in fibra di vetro

 

Intervento locale o miglioramento sismico – bilancio costi-benefici e considerazioni tecniche

Al fine di classificare come locale l’intervento, i principali parametri da tenere in considerazione nel confronto tra lo stato ante e post operam dell’allineamento murario coinvolto sono la rigidezza, assicurandosi che non vari in maniera sostanziale, il taglio e la capacità deformativa ultima, verificando che non siano inferiori allo stato antecedente. Per poter procedere in tal senso lo scotto da pagare è che risulta necessario prevedere degli interventi che non modifichino sostanzialmente le condizioni statiche e sismiche dell’edificio nel suo insieme strutturale, cosa che non sempre risulta essere semplice. Questo riduce naturalmente la libertà di manovra sia in ambito strutturale sia nel soddisfare le esigenze architettoniche richieste, a causa dei limiti di normativa che tale approccio comporta.

D’altro canto, la scelta di “scavallare” l’intervento locale, prevedendo almeno un intervento di miglioramento sismico (o di adeguamento sismico), consente maggiore libertà d’azione da un punto di vista tecnico, sia strutturale che architettonico. In questo caso la valutazione della sicurezza deve essere estesa a tutta la struttura, accertandosi che sia staticamente adeguata alla destinazione d’uso, e che il suo comportamento sismico sia almeno migliorato in seguito agli interventi: l’esito positivo con un percorso netto e prevedibile, pertanto, è tutt’alto che scontato.

In effetti l’approccio progettuale risulta completamente differente e di norma più complicato rispetto all’”intervento locale”, in quanto necessita di una serie di procedure, preventive alla progettazione ed al calcolo vero e proprio, che non possono prescindere da una attenta analisi storico-critica della struttura e delle sue trasformazioni nel corso del tempo, da una campagna di indagini per la valutazione delle caratteristiche dei materiali e delle specifiche tecnologie costruttive, da indagini geologiche e verifiche geotecniche, il tutto in funzione del livello di conoscenza della struttura che si vuole o si riesce a raggiungere.

Una volta completate queste indagini preliminari utili alla definizione di un modello di riferimento analitico più o meno fedele, lo scenario di progettazione e l’entità dei calcoli risulta spesso sproporzionato rispetto al risultato che ci si proponeva di raggiungere nella fase iniziale; oltretutto, la necessità di adeguare staticamente e migliorare sismicamente la struttura obbliga spesso a fare ricorso ad interventi ulteriori, talvolta di entità non trascurabile, intervenendo su parti della struttura al di fuori delle previsioni.

Alla luce di quanto suddetto risulta piuttosto evidente che, nel bilancio generale, considerando gli aspetti economici, di tempistiche procedurali e burocratiche, di entità computazionale e di rilevanza delle opere, salvo casi specifici, l’intervento locale è da preferire come iter di riferimento per la realizzazione di vani su murature portanti.

 

Intervento locale – un approccio quasi obbligato

Per quanto detto l’approccio più diffuso è senz’altro quello di far rientrare l’intervento, nell’ambito della classificazione degli interventi in zona sismica su edifici esistenti di cui al punto 8.4 delle NTC 2018, come “intervento locale”, cioè che interessi singoli elementi strutturali o porzioni limitate dell’edificio senza riduzione del livello di sicurezza pre-esistente. Vediamo quindi di analizzare brevemente quali solo le verifiche da effettuare e quali sono le limitazioni di cui tener conto. A monte delle verifiche richieste dalla normativa, ci sono alcune regole di buona esecuzione da tener in considerazione nel progettare nuove aperture.

In particolare, la Regione Toscana, negli “Orientamenti interpretativi in merito a interventi locali o di riparazione in edifici esistenti” emanati dal CTS, aggiunge ulteriori indicazioni dimensionali e costruttive, oltre alla inammissibilità dell’eliminazione del metro d’angolo di muratura all’incrocio delle pareti perimetrali, al fine di poter classificare l’intervento come locale, di seguito brevemente descritti:

• Interventi ritenuti da evitare:

  1. Eliminazione totale di una parete portante o di controvento;
  2. Apertura di porte o finestre nelle pareti che lascino una mazzetta muraria laterale residua inferiore a 50 cm (escluso lo spessore del muro ortogonale). Tale limitazione non si applica nel caso in cui la parete oggetto di rinforzo prosegua oltre il muro ortogonale;

 

• Interventi non ammissibili:

  1. Inserimento di cerchiature a cavallo delle intersezioni delle murature;
  2. inserimento dei montanti nello spessore dei muri trasversali (ovvero nell’incrocio murario);

Inoltre:

  • lo spostamento di porte o finestre nell’ambito della stessa parete muraria (chiusura e riapertura adiacente del vano) sono da considerarsi ammissibili, rispettando il più possibile l’allineamento verticale delle aperture anche nelle pareti interne all’edificio. Il riallineamento di aperture può consentire la semplice realizzazione dell’architravatura; il disallineamento, di norma da evitare, comporta la realizzazione di opportuni provvedimenti di rinforzo;
  • La chiusura di nicchie, vani porta, canne fumarie o finestre deve generalmente avvenire per tutto lo spessore e con materiali compatibili al fine di ripristinare la continuità strutturale con efficace ammorsamento della nuova muratura.

 

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