Cerchiature in acciaio per porte e finestre negli edifici in muratura: rinforzi, nuove aperture e interventi a minima invasività

Il consolidamento locale delle aperture rappresenta uno degli interventi più ricorrenti sugli edifici esistenti in muratura.

Questo approfondimento, tratto dal nuovo libro di Massimo Mariani* in corso di pubblicazione su INGENIO, illustra tre soluzioni di intervento basate sull'impiego di profilati in acciaio: il rinforzo di architravi dissestati, la cerchiatura di aperture esistenti senza demolizioni della muratura e la realizzazione di nuovi vani mediante profilati a doppio T.

L'articolo è corredato da particolari costruttivi e tavole progettuali, scaricabili e liberi da copyright, e costituisce un supporto operativo per i professionisti impegnati negli interventi di consolidamento e restauro degli edifici in muratura.

^*Testo e tavole progettuali tratti dal NUOVO LIBRO di Massimo Mariani 
INTERVENTI DI CONSOLIDAMENTO E RESTAURO DEGLI EDIFICI IN MURATURA. PARTICOLARI COSTRUTTIVI,
in corso di pubblicazione su INGENIO.
Per i paragrafi pubblicati già online  LEGGI QUI

Rinforzo di un architrave in muratura di una finestra con profilati piatti in acciaio

Intervento descritto nel capitolo "Aperture nelle murature", paragrafo 1.7.1

Un intervento efficace, non invasivo per il supporto di architravi dissestati di porte e finestre, può essere ottenuto ricorrendo a profilati piatti di acciaio aventi uno spessore contenibile dentro quello dell’intonaco (figure 1.7.1a, 1.7.1b, 1.7.1c).

La tecnica attuata su un edificio di civile abitazione che si propone, è consistita nel tagliare profilati piatti di acciaio applicandoli a contatto con i contorni superiori delle aperture, una volta rimosso l’intonaco.

Il vincolo del rinforzo alla muratura è stato ottenuto con perforazioni della stessa successivamente armate con barre e al “Dispositivo Massimo Mariani” che, attraverso una presollecitazione manuale, ha permesso di rendere il profilato e il muro intimamente legati (figura 1.7.1b). Non si è fatto ricorso a dadi e rondelle che avrebbero occupato lo spessore dell’intonaco. Per mezzo del “Dispositivo” è stato possibile saldare la testa delle barre ai profilati acciaio dopo aver esercitato su di esse una presollecitazione utilizzando una chiave dinamometrica (figura 1.7.1c).

Dopo aver eseguito in questo modo il rinforzo dell’architrave (figura 1.7.1d) e sigillato i contorni fra profilato e muro, è stata eseguita la saturazione del vuoto tra di loro ricorrendo ad una resina epossidica bicomponente, a bassa densità così da far percolare il collante scelto anche fra gli eventuali vuoti della muratura.

Cerchiatura di una porta con profilati piatti in acciaio evitando demolizioni dei piedritti e degli architravi in muratura

Intervento descritto nel capitolo "Aperture nelle murature", paragrafo 1.7.2

Per consolidare aperture interne o esterne ad un edificio storico si è fatto ricorso ad una cerchiatura completa dei vani utilizzando profilati piatti di acciaio saldati tra di loro in cantiere (figure 1.7.2a, 1.7.2b, 1.7.2c).

Il metodo adottato ha consentito di non alterare in alcun modo la muratura che, con le tradizionali tecniche nelle quali si fa ricorso a profilati di acciaio a doppio “T”, viene generalmente demolita nei piedritti e negli architravi per far posto agli inserimenti strutturali così da riportare le stesse dimensioni del vano ante operam.

Ricorrendo alla tecnica che si descrive, profilato composto finale, a forma di “C”, applicato a tutto il contorno dell’apertura, è stato reso solidale alla muratura, precedentemente liberata dell’intonaco e ripulita di tutte le polveri derivanti dalle operazioni precedenti, per mezzo di perforazioni armate si è operato con il “Dispositivo Massimo Mariani”. Questa tecnica è finalizzata a esercitare una sollecitazioni assiale alla barre filettate di acciaio inserite nel foro precedentemente eseguito e saturato con resine epossidiche bicomponenti o similari cementizie o calciche, a media densità e con tempo di maturazione raggiunta al 70% entro pochi minuti. La “media densità” e il tempo di maturazione contenuto hanno lo scopo di prevenire lo svuotamento del foro durante l’iniezione nella muratura con presenza di vuoti sin dall’origine, o causati dagli scuotimenti sismici.

Le barre di ancoraggio al centro della cerchiatura sono state saldate di testa al profilato i cui i fori di accoglienza sono stati preventivamente svasati a 45° onde consentire un giusto avvolgimento del cordone di saldatura. Al termine di questa operazione le barre sono state tagliate a filo con il profilato di acciaio.

Una completa adesione fra la cerchiatura così ottenuta e la muratura al contorno dell’apertura è stata ottenuta saturando il vuoto fra i profilati e la muratura stessa, con resina epossidica bicomponenti a densità minima, il tutto dopo aver sigillato con malta i contorni esterni del rinforzo di acciaio al fine di evitare la sua fuoriuscita (si possono utilizzare anche malte a base calcica e cementizia eventualmente additivate con resine).

Al termine dell’intervento strutturale, sopra la cerchiatura di acciaio è stato ricostruito l’intonaco all’interno del quale è stata contenuta una rete di acciaio di diametro minimo.

Cerchiature di nuove aperture in edifici esistenti in muratura con profilati in acciaio a doppio T

Intervento descritto nel capitolo "Aperture nelle murature", paragrafo 1.7.3

L’intervento che si descrive riguarda la nuova apertura su un muro portante da ottenersi con la tecnica tradizionale della cerchiatura con profilati di acciaio a doppio T; per le aperture da consolidare nelle loro parti strutturali dissestate, si ricorrerà preferibilmente ai metodi esposti nei paragrafi precedenti (figura 1.7.3a).

La struttura è stata composta in cantiere con saldature a cordone continuo. In particolare le figure due 1.7.3b, 1.7.3c e 1.7.3d mostrano l’intervento eseguito con tre telai distinti e tra loro paralleli, collegati tra di essi con “piatti di unione” ottenuti con lastre di acciaio saldate ai profilati.

L’unione tra la cerchiatura di acciaio e la muratura è stata ottenuta con perforazioni armate con barre filettate di acciaio e saturate con resina epossidica bicomponenti a media densità, con maturazione al 70% avvenuta entro 15 minuti dall’iniezione. La svasatura dei fori sulle lastrine di unione è stata prevista con un angolo di 45° per ospitare la saldatura tra le barre e il profilato. Le barre, una volta presollecitate con il “Dispositivo Massimo Mariani” sono state tagliate “a filo” della lastrina.

Un intonaco arricchito con una rete di piccolo diametro è stato poi applicato sulle strutture così ottenute.

Nella sezione ALLEGATI è possibile scaricare tutte le TAVOLE PROGETTUALI

Leggi l'articolo precedente dedicato al consolidamento delle volte in muratura mediante tecniche di ristilatura armata, intonaco armato e solette collaboranti.