Sistemi di contrasto con impalcature in acciaio, interne ed esterne a edifici, coadiuvate da funi messe in tensione

L’articolo illustra attraverso tavole progettuali*, libere da copyright, due interventi provvisori di messa in sicurezza post-sisma progettati dall'ing. Massimo Mariani:

• il primo dedicato al consolidamento di una chiesa e del suo campanile mediante impalcature e funi presollecitate di acciaio e fissaggio delle parti labili da conservare con poliuretano espanso a celle chiuse proiettato sulla muratura;
• il secondo alla stabilizzazione di un muro di sostegno in ribaltamento tramite telai reticolari e funi d’acciaio in tensione.

Il contributo è rivolto a progettisti strutturali, direttori dei lavori e tecnici impegnati in interventi su edifici storici in muratura.

Sistema di contrasto presollecitato di impalcature in acciaio interne ed esterne collegate per mezzo di perforazioni armate passanti

Intervento descritto nel capitolo "Opere provvisionali", paragrafo 1.1.5

L’intervento ha riguardato una chiesa a pianta rettangolare (figura 1.1.5a) caratterizzata nella sua ripartizione longitudinale dalla presenza di tre archi a tutto sesto, di cui uno è quello trionfale. La tessitura dell’orditura lignea portante la copertura, che grava sugli archi e sul muro della facciata principale, è perpendicolare alla pendenza delle falde. Sulla volta in muratura dell’abside poggia il tetto ad essa sovrastante. La copertura è formata da travi e da travicelli in legno, sormontati da pianelle di laterizio. Si accosta alla pianta principale della chiesa una sagrestia anch’essa in muratura e con copertura in legno.

I danni maggiormente evidenti provocati dal sisma dell’Italia Centrale iniziato il 24.08.2016 erano quelli riscontrabili sulla facciata principale, in corrispondenza del rosone e sull’architrave della porta. Era altresì in una condizione di grande incertezza strutturale il campanile a vela, caratterizzato da una monofora sulla quale sono appese due campane. Il suo comportamento durante il sisma è stato simile a quello di un oscillatore elementare, causa questa della sua elevata penalizzazione. Alcune lesioni orizzontali, ma di minor spessore, erano riscontrabili sui pilastri sui quali si impostano gli archi precedentemente descritti. La composizione muraria dell’edificio è in pietra calcarea “alla romana”.

La facciata principale è caratterizzata anche da un’inclinazione verso l’esterno (fuori piombo) causata da terremoti precedenti e dovuta al martellamento delle pareti laterali ortogonali su di essa.

^*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

L’intervento provvisorio di messa in sicurezza dell’edificio ha comportato le seguenti lavorazioni:

• costituzione di una struttura reticolare di contrasto frontale, esterna e interna alla facciata principale, composta da elementi tubolari e giunti in acciaio. Le due strutture di supporto, sono state unite tra di loro per mezzo di perforazioni armate passanti. Entrambe hanno ricevuto una pre-sollecitazione controllata, manuale, diretta alla parete per mezzo di tubi e giunti con viti e basette regolabili, il cui serraggio ha consentito alla struttura reticolare di supporto di aderire alle pareti, producendo in tal modo un adeguato contrasto. Sul prospetto principale della chiesa è stata posta in opera una rete di acciaio zincato a caldo che, vincolata ad esso dai puntelli del ponteggio, ha avuto la funzione di confinare e contenere l’apparato murario corticale nei confronti di qualsiasi rilassamento e distacco locale;
• costituzione di strutture reticolari, anch’esse in tubi e giunti di acciaio, di supporto ai pilastri e agli archi interni alla chiesa, sui quali hanno poggiato le orditure portanti del tetto, così da costituirne rinforzo per la messa in sicurezza in attesa degli interventi di consolidamento definitivi (figure 1.1.5b, 1.1.5c, 1.1.5d, 1.1.5e, 1.1.5f e 1.1.5g).

L’intervento di messa in sicurezza del campanile ha comportato le seguenti fasi di lavorazione:

• fissaggio di tutte le parti murarie ritenute instabili per mezzo di poliuretano espanso a celle chiuse, applicato a spruzzo da una distanza non inferiore a due metri. Questa operazione è stata effettuata facendo ricorso ad una piattaforma oleodinamica per mezzo della quale è stato raggiunto qualsiasi lato del campanile;
• formazione di una struttura reticolare in tubi e giunti di acciaio con la quale aver raggiunto il tetto e il campanile al fine di sostenerlo, vincolando ad essa fasce di poliestere fornite di un presollecitatore manuale di trazione definito gergalmente “cricchetto” (figure 1.1.5h e 1.1.5i);
• bloccaggio delle campane in sito, ed esecuzione di una puntellatura di legno all’interno del vuoto campanario. La struttura di rinforzo è stata anch’essa resa solidale alla impalcatura per mezzo delle medesime fasce in poliestere (figure 1.1.5h e 1.1.5i);

La struttura reticolare in tubi e giunti di acciaio così costituita ha avuto la duplice funzione di costituire un’armatura di rinforzo e contrasto alle pareti e alle strutture in difficoltà e di apparato di cantiere per le successive opere di consolidamento strutturale e di restauro architettonico futuro.

Strutture di contrasto ad una porzione di muratura dissestata di sostegno di un terrapieno edificato

Intervento descritto nel capitolo "Opere provvisionali", paragrafo 1.1.6

L’intervento di messa in sicurezza del muro di sostegno che si descrive, è stato composto da cinque strutture a telaio reticolare in acciaio.

Ogni elemento è formato da due piedritti costituiti da profilati di acciaio tubolari a sezione quadrata, collegati tra di loro ancora da profilati tubolari, anch’essi di acciaio a sezione rettangolare, posti in orizzontale e in diagonale (figura 1.1.6a, 1.1.6b).

I telai sono stati collegati tra di loro tramite un sistema di controventamento contro l’instabilità planare costituito da funi spiroidali in acciaio, e da tenditori e morsetti ad attrito (figure 1.1.6c, 1.1.6d e 1.1.6e).

Questa opera provvisoria post-sismica è stata ancorata al muro di sostegno da contrastare mediante un sistema di piastre e funi di acciaio spiroidale. Le piastre sono state fissate alla muratura per mezzo di fori, armati con barre filettate e saturati con resina epossidica bicomponente o similari, a media densità, che ha garantito tempi di maturazione almeno del 70% entro 15-20 min (figure 1.1.6f e 1.1.6g).

I telai di contrasto sono stati vincolati al terreno mediante la realizzazione di basamenti in calcestruzzo.

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