Rinforzo a taglio delle strutture in calcestruzzo: approcci, validazioni e nuove soluzioni Hilti per il costruito

Il rinforzo a taglio degli elementi in calcestruzzo armato esistenti è una necessità diffusa nel patrimonio costruito tra gli anni ’60 e ’90, oggi soggetto a degrado e nuove richieste prestazionali.

La soluzione Hilti HIT-Shear introduce un sistema con barre post-installate ortogonali, ancorate con resina epossidica HIT-RE 500 V4, progettato per attivare il meccanismo tirante-puntone secondo EN 1992-1-1. Validata tramite autorizzazione tecnica (aBG), consente interventi meno invasivi, tracciabili e integrabili in flussi di calcolo digitali avanzati.

Il rinforzo delle strutture esistenti in calcestruzzo

Il patrimonio edilizio e infrastrutturale italiano in calcestruzzo armato realizzato tra gli anni ’60 e ’90 del secolo scorso, si trova oggi in condizioni critiche dovute al naturale decadimento dei materiali, all’evoluzione delle normative e all’aumento delle sollecitazioni richieste da nuove destinazioni d’uso.

La scelta tra rinforzo e demolizione‑ricostruzione richiede un’analisi approfondita: quando tecnicamente possibile, il rinforzo di una struttura esistente consente una riduzione dei tempi di fermo tra il 15% e il 70% e un risparmio di materiali e risorse compreso tra il 10% e il 75%, con benefici diretti in termini di sostenibilità economica e ambientale.

Soluzioni Hilti per il rinforzo a taglio: HIT-Shear e tecnologie post-installate

Hilti risponde alle complessità del rinforzo a taglio introducendo soluzioni basate su barre post-installate ortogonali al material base e opportunamente ancorate con resina epossidica HIT‑RE 500 V4, con l’obiettivo di attivare il meccanismo tirante-puntone così come previsto dalla progettazione tradizionale degli staffaggi annegati nel getto secondo EN 1992‑1‑1. Questa tecnologia consente di assorbire la trazione generata dai meccanismi di fessurazione e incrementare la capacità resistente dell'elemento esistente, mantenendo un’elevata compatibilità con i principi del calcestruzzo armato.

La nuova soluzione Hilti HIT‑Shear rappresenta un’evoluzione specifica per applicazioni di rinforzo a taglio su elementi in CA esistenti. In assenza di un EAD o di una norma armonizzata hEN per questo tipo di intervento, HIT‑Shear è stata verificata dal Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt) e autorizzata tramite permesso generale di tecnica costruttiva aBG Z‑15.5‑383, conformemente ai requisiti della MVV TB, riferimento per le Regole Tecniche Edilizie in Germania. Tale approvazione garantisce un quadro normativo chiaro per l’utilizzo della soluzione in applicazioni ingegneristiche strutturali.

Integrazione della progettazione: il modulo PROFIS Engineering Rinforzo a taglio

Per supportare un processo progettuale rigoroso e conforme, Hilti integra nelle proprie soluzioni un ecosistema digitale dedicato.

Il software di progettazione PROFIS Engineering introduce infatti un modulo specifico per il rinforzo e la verifica degli elementi carenti a taglio, permettendo un flusso di lavoro ingegneristico completamente tracciabile. Si tratta del modulo PROFIS Engineering Rinforzo a taglio che consente di:

• Selezionare tra travi, pilastri, solai e pareti, definendo le proprietà dei materiali e la geometria;
• Verificare la resistenza del calcestruzzo esistente secondo EN 1992‑1‑1:2004 + Annesso Nazionale tedesco oppure SIA 262:2017;
• Progettare il rinforzo scegliendo tra quattro diametri di barre in acciaio al carbonio o in acciaio inox e definendo liberamente passo e distanze dai bordi;
• Suddividere l’elemento in zone distinte e applicare il Metodo del puntone a Inclinazione Variabile (Variable Strut Inclination Method) per massimizzare la resistenza con la minima quantità di rinforzo;
• Generare un report di calcolo completo, con tutte le verifiche, i dettagli della soluzione e le istruzioni di installazione.

Hilti conferma dunque il proprio impegno verso l’innovazione e la sicurezza come dimostrato anche durante il recente Convegno FABRE – Ponti, viadotti e gallerie esistenti: ricerca, innovazione e applicazioni.

RIFERIMENTI NORMATIVI
UNI EN 1992-1-1:2005 – Progettazione delle strutture di calcestruzzo – Regole generali
UNI EN 1504-4:2005 – Prodotti e sistemi per la protezione e riparazione delle strutture in calcestruzzo – Incollaggio strutturale

Per approfondire il tema del rinforzo a taglio di elementi in calcestruzzo attraverso soluzioni HILTI post-installate accedi all’Engineering Center.

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FAQ TECNICHE: Hilti HIT-Shear per rinforzo a taglio

Che cos’è il sistema Hilti HIT-Shear per il rinforzo a taglio?
È una soluzione specifica per il rinforzo a taglio di elementi in calcestruzzo armato esistenti, basata su barre post-installate ortogonali al supporto e ancorate con resina epossidica. Il sistema è progettato per replicare il comportamento delle staffe tradizionali, migliorando la capacità resistente dell’elemento.

Come funziona il rinforzo a taglio con HIT-Shear?
Il sistema attiva il meccanismo tirante-puntone, assorbendo le trazioni generate dalle fessurazioni diagonali. Le barre post-installate lavorano in combinazione con il calcestruzzo esistente, incrementando la resistenza a taglio in modo compatibile con i modelli dell’Eurocodice 2.

Qual è il quadro normativo di riferimento per HIT-Shear?
In assenza di una norma armonizzata specifica, il sistema è stato validato tramite autorizzazione tecnica generale (aBG Z-15.5-383) rilasciata dal DIBt, in conformità alla MVV TB. Le verifiche progettuali restano coerenti con EN 1992-1-1.

Quali sono i vantaggi rispetto agli interventi tradizionali?
Il sistema consente interventi meno invasivi, riduce i tempi di fermo (15–70%) e il consumo di materiali (10–75%), migliorando la sostenibilità complessiva dell’intervento. Permette inoltre una maggiore precisione progettuale grazie all’integrazione con strumenti digitali.

Come si integra la progettazione del rinforzo con HIT-Shear?
La progettazione può essere gestita tramite il software PROFIS Engineering, che consente modellazione, verifica e dimensionamento del rinforzo a taglio con approccio conforme alle normative e con report completo delle verifiche.

Quali criticità devono essere considerate in fase di progettazione?
È fondamentale valutare correttamente il calcestruzzo esistente, le condizioni di ancoraggio, le distanze dai bordi e l’interferenza con le armature. Errori in queste fasi possono compromettere l’efficacia del rinforzo e la sicurezza strutturale.