Rinforzo locale di murature storiche: gli interventi al Palazzo Civico di Asti, esempio di direzione lavori dinamica

Il Palazzo Civico di Asti, edificio vincolato dalla Soprintendenza, è stato oggetto di un intervento di ristrutturazione ed efficientamento energetico. La complessità del fabbricato — frutto di successive sopraelevazioni stratificatesi nei secoli — e la presenza di porzioni non completamente ispezionabili in fase di indagine preventiva hanno richiesto un approccio progettuale dinamico, fondato sul principio del rinforzo locale ai sensi del § 8.4.1 delle NTC 2018.

L'articolo ripercorre sette interventi significativi — tra cui cerchiature metalliche dei pilastri, strutture di affiancamento in acciaio, nuove orditure lignee, tecnologia FRCM e controsoffitti antisfondellamento in GRFP — documentando un approccio tecnico che coniuga compatibilità con la muratura storica e rispetto dei vincoli di conservazione.

Rinforzo locale su edifici storici: quando l’intervento puntuale diventa strategia di progetto

Sommario

• Contesto e criticità dell’edificio storico
  Analisi della complessità costruttiva del Palazzo Civico di Asti, caratterizzato da stratificazioni storiche, porzioni non ispezionabili e criticità strutturali emerse anche in corso d’opera.
• Approccio progettuale: rinforzo locale secondo NTC 2018
  Interventi puntuali e poco invasivi, finalizzati alla risoluzione di carenze locali senza modifica del comportamento globale, in conformità al §8.4.1.
• Rinforzo dei pilastri in muratura
  Rimozione delle camicie in c.a. degradate e introduzione di cerchiature metalliche integrate con nuovi archi in carpenteria per ridurre le sollecitazioni.
• Consolidamento delle capriate lignee della torretta
  Inserimento di una struttura in acciaio in affiancamento per trasferire i carichi alle murature, con alleggerimento delle capriate esistenti e ricucitura dei nodi.
• Rifacimento della copertura lignea
  Sostituzione delle porzioni ammalorate con nuova orditura in legno C24 e conservazione delle capriate storiche a fini testimoniale.
• Intervento sui balconi e modiglioni in pietra
  Sostituzione dei modiglioni con elementi in Pietra di Luserna e adeguamento dei collegamenti strutturali e dei parapetti.
• Cordolo sommitale in FRCM
  Realizzazione di un cordolo in muratura armata con tecnologia FRCM per migliorare il collegamento tra copertura e murature e la risposta alle azioni orizzontali.
• Rinforzo del solaio di sottotetto con GFRP
  Applicazione di rete antisfondellamento in GFRP all’intradosso per garantire la sicurezza senza incrementi di carico.
• Conclusioni: direzione lavori dinamica e approccio integrato
  Ruolo della progettazione adattiva e della collaborazione tra attori del processo nel garantire sicurezza strutturale e tutela del patrimonio storico.

Il contesto: un edificio storico e le sue criticità nascoste

L'intervento di ristrutturazione ed efficientamento energetico, inserito nel Programma Strategico "Asti: Vino e Cultura" cofinanziato dal POR-FESR 2014-2020, ha avuto l'obiettivo di restituire alla comunità un edificio pienamente fruibile ed energeticamente efficiente, affrontando al contempo le criticità strutturali puntuali che ne limitavano la piena funzionalità. Fin dalle prime fasi di analisi storica e di caratterizzazione dei materiali è emersa la complessità della sfida tecnica.

Il fabbricato, risultato di successive sopraelevazioni susseguitesi nei secoli, presentava una stratigrafia costruttiva articolata e non omogenea; inoltre, alcune porzioni non erano completamente ispezionabili in fase di indagine preventiva, lasciando margini di incertezza che solo l'avanzamento dei lavori avrebbe potuto sciogliere. Gli interventi descritti nel presente articolo — tutti autorizzati dalla Soprintendenza per i Beni Architettonici — illustrano nel loro insieme l'approccio strutturale adottato sull'edificio, dal quadro di intervento definito in fase progettuale fino agli adeguamenti resi necessari dall'emergere di nuove evidenze in corso d'opera.

Il filo conduttore dell'intero progetto è l'applicazione del principio del rinforzo locale: interventi mirati, poco invasivi, compatibili sul piano fisico-chimico con la muratura storica, progettati e verificati in conformità al D.M. 17 gennaio 2018 (NTC 2018) e alle Istruzioni CNR-DT 200 R1/2013 per i compositi fibrorinforzati.

Un approccio che, nel rispetto dell'articolo 8.4.1 delle NTC 2018, non persegue l'adeguamento o il miglioramento sismico globale dell'edificio, ma interviene puntualmente sugli elementi strutturali che presentano carenze o degrado, preservando il comportamento d'insieme del manufatto storico.

RIFERIMENTI NORMATIVI
D.M. 17 gennaio 2018 – NTC 2018, Capitolo 8, § 8.4.1
"Norme Tecniche per le Costruzioni – Riparazione o intervento locale su costruzioni esistenti"
CNR-DT 200 R1/2013 (oggi aggiornate alle CNR-DT 200 R2/2026)
"Istruzioni per la Progettazione, l'Esecuzione ed il Controllo di Interventi di Consolidamento Statico mediante l'utilizzo di Compositi Fibrorinforzati. Materiali, strutture di c.a. e di c.a.p., strutture murarie"
UNI EN 338:2016
"Legno strutturale – Classi di resistenza"

Rinforzo dei pilastri in muratura del piano terra

Lo stato di fatto

I pilastri a sezione cruciforme del piano terra presentavano una cerchiatura in calcestruzzo armato, realizzata in epoca precedente e ormai in pessimo stato di conservazione: fessurazioni diffuse, lesioni estese e cedimento parziale dell'intonaco. La rimozione dell'incamiciatura ha rivelato una situazione ancora più critica della muratura sottostante, con mattoni fratturati, giunti di malta degradati e una tensione di rottura misurata dalle prove diagnostiche di soli 1,76 MPa.

L'analisi strutturale condotta con modello FEM ha evidenziato tensioni massime allo SLU comprese tra 1,7 e 1,9 MPa — valori sostanzialmente allineati alle tensioni di rottura rilevate in sito — rendendo l'intervento di rinforzo improcrastinabile. Le verifiche preliminari hanno inoltre mostrato che la sola cerchiatura metallica non sarebbe stata sufficiente: l'incremento massimo di resistenza ottenibile per confinamento (pari al 50% secondo le Istruzioni CNR-DT 200 R1/2013) non consentiva di raggiungere il valore di progetto, evidenziando la necessità di un intervento combinato di confinamento e di riduzione delle sollecitazioni sui pilastri stessi.

La soluzione: cerchiatura metallica e nuovi archi in carpenteria

Il progetto ha previsto la rimozione della camicia in c.a. esistente e la sua sostituzione con un sistema integrato, articolato su due livelli complementari. Il primo è la nuova cerchiatura metallica dei pilastri, realizzata con piatti orizzontali H=120 mm, sp. 10 mm a interasse 400 mm, angolari continui 120×120 mm sugli spigoli e barre di confinamento φ20. Il secondo è costituito da tre nuovi archi in carpenteria metallica a profilo composto 180×180 mm (sp. 10 mm), calandrati per riprodurre la geometria degli archi di scarico storici e dimensionati per sostenere i carichi dei piani superiori, riducendo la quota di sollecitazione trasferita ai pilastri.

La sequenza esecutiva è stata studiata per garantire la continuità del sostegno ai piani superiori in ogni fase dei lavori.

Si è proceduto, nell'ordine:

• con una prima cerchiatura lignea provvisoria dei pilastri;
• con il posizionamento dei nuovi archi metallici, sostenuti da pilastri provvisori posti in campata;
• con la demolizione della vecchia camicia in c.a.; con la realizzazione della nuova cerchiatura metallica definitiva;
• e infine con il completamento degli archi previsti a progetto e la posa dei nuovi pilastri metallici a sostegno degli archi stessi, collocati a destra e a sinistra dei pilastri in muratura. 

La messa in carico definitiva dei nuovi archi è stata realizzata mediante tirafondi e controdadi, scelta che ha consentito un trasferimento del carico graduale e controllato, evitando squilibri istantanei sulla muratura compromessa. Sono state inoltre realizzate nuove fondazioni a piastra in calcestruzzo, necessarie a ripartire adeguatamente i carichi trasferiti al terreno.

Rinforzo delle capriate a sostegno della torretta

Un appoggio improprio sulle capriate lignee

La “torretta” che si affaccia su Piazza San Secondo – elemento decorativo aggiunto in epoca successiva alla struttura originaria – scaricava i propri pesi direttamente sui puntoni di due capriate lignee, le cui condizioni erano già compromesse.

L’ispezione in situ, resa possibile dalle opere provvisionali, ha rilevato un fuori piombo della torretta di circa 10 cm, verosimilmente presente fin dalla fase realizzativa originaria, come dimostrato dalla squadratura “in bolla” dell’architrave dell’infisso, eseguita in compensazione. Le capriate portanti presentavano inoltre lesioni ai nodi e deformazioni permanenti delle catene, con rischio concreto di collasso progressivo.

Una struttura metallica in affiancamento

La soluzione progettuale ha previsto la realizzazione di una nuova struttura portante in carpenteria metallica in affiancamento alle capriate esistenti, in grado di trasferire i carichi della torretta direttamente alle murature perimetrali, sgravando le capriate lignee originali. Il sistema è costituito da due travi principali UPN300 che attraversano l'intera luce della campata e da quattro profili UPN180 calastrellati a interasse 50 cm, posizionati al di sotto delle catene in corrispondenza dei monaci.

Proprio in corrispondenza dei monaci si è rilevata una delle criticità più rappresentative del dissesto in atto: a seguito delle deformazioni accumulate dalla capriata nel tempo, i monaci — originariamente sospesi — erano arrivati ad appoggiarsi direttamente sulla catena, alterandone sostanzialmente il comportamento statico.

La catena, che avrebbe dovuto lavorare a sola trazione, risultava così sollecitata anche a flessione per effetto del carico trasferito dai monaci, in un meccanismo resistente ben lontano da quello proprio della capriata palladiana.

Considerato il quadro di dissesto, si è scelto di non intervenire sollevando meccanicamente gli elementi lignei — operazione che avrebbe introdotto sollecitazioni difficilmente controllabili su strutture già compromesse — ma di posizionare i nuovi profili UPN180 in asse con i monaci, così da intercettare e assorbire direttamente i carichi da essi trasmessi e rimuoverli dalla catena, restituendole di fatto il corretto regime di sola trazione.

Completano il sistema due elementi di contrasto laterale, introdotti per stabilizzare i profili principali nei confronti degli spostamenti fuori piano.

I collegamenti alla muratura avvengono tramite piastre di ancoraggio con barre inghisate, mentre la messa in carico progressiva è affidata a barre φ30 classe 8.8 con rondelloni e canotti distanziatori, che consentono un trasferimento dei carichi calibrato e controllato.

In ulteriore alleggerimento della zona più critica, sono state realizzate due nuove capriate lignee nello spazio compreso tra la torretta e il timpano di facciata, così da ridistribuire una quota di carico altrimenti gravante sulle capriate storiche.

Le capriate originali, non più sollecitate in modo significativo, sono state conservate nelle loro condizioni attuali con ricuciture dei nodi in lamine d'acciaio, soluzione adottata in considerazione delle deformazioni permanenti già presenti e della necessità di non alterare l'assetto statico assunto dagli elementi lignei nel tempo.

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Crediti progetto
ICIS S.r.l. – Società di Ingegneria (Capogruppo Mandataria R.T.P.);
Mandanti: Arch. Giorgio Gilardetti, Ing. Christian Baldini, PROECO s.s., ONLECO S.r.l., RINETTI BARBARA S.r.l., Arch. Andrea Coppo.
Committente: Città di Asti – Settore Lavori Pubblici ed Edilizia Pubblica. RUP: Ing. Paolo Carantoni, Impresa
Collaudatore: Arch. Maurizio Bradaschia Esecutrice: RTI: Fiammengo Federico S.r.l.-Ducale Restauro S.r.l. 
Direttore Tecnico Arch. Davide Pascali Capo Cantiere: Geom. Marco Passarella / Geom. Roberto Cavallero

FAQ Tecniche: Rinforzo locale NTC 2018 – Caso studio Palazzo Civico di Asti

Quando un intervento su edificio storico rientra nel § 8.4.1 NTC 2018 senza richiedere la valutazione sismica globale? Quando le lavorazioni interessano singoli elementi strutturali senza alterare significativamente il comportamento globale dell'edificio. La relazione illustrativa deve dimostrare che l'intervento non ha modificato negativamente gli altri elementi. Al Palazzo Civico di Asti questa condizione è stata verificata per ciascuno dei sette interventi realizzati.

Perché per i pilastri in muratura è stato necessario un intervento combinato e non la sola cerchiatura? Le verifiche FEM hanno evidenziato tensioni allo SLU tra 1,7 e 1,9 MPa, sostanzialmente coincidenti con la tensione di rottura misurata in sito (1,76 MPa). Il confinamento da solo — con incremento massimo del 50% secondo CNR-DT 200 R1/2013 — non era sufficiente a raggiungere il valore di progetto. Si è quindi combinata la nuova cerchiatura metallica con tre nuovi archi in carpenteria per ridurre la sollecitazione trasmessa ai pilastri.

Come si ripristina il corretto funzionamento statico di una capriata palladiana quando i monaci si appoggiano sulla catena? La catena, progettata per lavorare a sola trazione, viene sollecitata anche a flessione. Anziché sollevare meccanicamente gli elementi — operazione rischiosa su strutture già compromesse — si sono posizionati profili UPN180 in asse con i monaci per intercettarne i carichi direttamente, restituendo alla catena il regime di sola trazione.

Perché il sistema FRCM con matrice NHL è compatibile con la muratura storica vincolata? L'assenza di componenti polimeriche garantisce la traspirabilità del supporto, evitando barriere al vapore non ammissibili negli edifici vincolati. Al Palazzo Civico si è impiegato un tessuto in acciaio zincato ad alta resistenza (grammatura 650 g/m², resistenza caratteristica 1.578 MPa) con malta di calce idraulica naturale e reimpiego dei mattoni storici rimossi.

Quali requisiti tecnici deve soddisfare la rete GFRP antisfondellamento per un solaio in putrelle e voltine? La rete preformata in GFRP (maglia 66×66 mm, sp. 3,3 mm) deve essere accoppiata a connettori in acciaio inox (≥ 4/m²) e malta strutturale a base di calce con Rck ≥ 15 MPa e adesione al laterizio ≥ 0,5 MPa. Il sistema trattiene gli elementi di intradosso in caso di distacco, anche in condizione sismica, senza aggravio significativo di peso sulla struttura esistente.

Come si gestisce la messa in carico progressiva negli affiancamenti strutturali in acciaio su murature compromesse? Un trasferimento improvviso può introdurre sollecitazioni difficilmente controllabili. Al Palazzo Civico si è operato tramite tirafondi e controdadi per gli archi metallici, e tramite barre φ30 cl. 8.8 con rondelloni e canotti distanziatori per la struttura di affiancamento alle capriate. In entrambi i casi il trasferimento graduale ha evitato picchi di sollecitazione sulla muratura.