Sistemi di rinforzo “a prova di Soprintendenza”: i nastri metallici pretensionati sulle strutture storiche e vincolate

Riduzione del rischio sismico nelle strutture storiche e vincolate

La Soprintendenza ha il fondamentale compito di tutelare e valorizzare il patrimonio culturale, artistico, archeologico e paesaggistico di un determinato territorio. Le sue attività includono la sorveglianza e l'autorizzazione di interventi su beni vincolati.

Il progetto dell’intervento su tali strutture rappresenta però spesso un incarico che spaventa il tecnico che deve scegliere la tecnologia più adatta alla messa in sicurezza e alla conservazione del bene storico. Questa deve “incontrarsi” e non “scontrarsi” con il favore della Soprintendenza.

Partendo dall’analisi delle “Linee Guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale” cerchiamo di comprendere quali siano i passi fondamentali per arrivare in tempi brevi alla approvazione della proposta progettuale.

Le Linee Guida nascono per l’applicazione della normativa tecnica in materia di sicurezza sismica al patrimonio culturale. Prefiggendosi l’intento di rendere possibile l’attività di prevenzione, in particolar modo per ciò che riguarda il rischio sismico, tale documento costituisce uno strumento fondamentale per la tutela dei beni culturali immobili, redatto nella convinzione che sia possibile arrivare ad apprezzabili valori di sicurezza anche per il patrimonio culturale.

I criteri di verifica, di modellazione e di progettazione sono assolutamente già noti al tecnico che si occupa di strutture esistenti. È tuttavia ancor più fondamentale il percorso di conoscenza della fabbrica al fine di comprendere ed interpretare la storia costruttiva, riducendo così, auspicabilmente, al minimo gli interventi effettivamente necessari e tendenzialmente mirati alla conservazione dell’integrità materica della fabbrica storica.

Il miglioramento sismico della struttura e come raggiungerlo è il punto cruciale della questione.

Nessun organo dello Stato prediligerà la conservazione alla mancata sicurezza.

È quindi compito del tecnico incaricato dettagliare in maniera quanto più esaustiva sia il livello di sicurezza attuale, sia quali tecnologie intenda impiegare per innalzare la capacità della struttura, fino al massimo grado che gli sia possibile. Tra le tecniche d’intervento sono preferite quelle a minima invasività e maggiormente compatibili con i criteri di conservazione, tenendo conto dei requisiti di sicurezza e durabilità.

Analizziamo nel dettaglio quanto descritto nel testo nel capitolo 6 “CRITERI PER IL MIGLIORAMENTO SISMICO E TECNICHE DI INTERVENTO” e vediamo quali sono le semplici regole da seguire per migliorare sismicamente una struttura storica e vincolata.

Criteri per il miglioramento sismico e tecniche di intervento

Tra le operazioni tecniche di intervento contenute nel paragrafo 6.3 delle “Linee Guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale” leggiamo che gli interventi suggeriti sono:

• §6.3.2 Interventi volti a ridurre le carenze dei collegamenti

• §6.3.3 Interventi volti a ridurre le spinte di archi e volte ed al loro consolidamento

• §6.3.4 Interventi volti a ridurre l’eccessiva deformabilità dei solai ed al loro consolidamento

• §6.3.5 Interventi in copertura

• §6.3.6 Interventi volti ad incrementare la resistenza degli elementi murari

• §6.3.7 Pilastri e colonne

• §6.3.8 Interventi su elementi non strutturali

• §6.3.9 Interventi in fondazione

Niente di sconosciuto ai tecnici che si occupano di strutture esistenti, soprattutto nei casi di strutture in muratura. La crisi prematura, infatti, avviene quasi sempre per meccanismi di primo modo, ovvero per l’attivazione di cinematismi locali di collasso. Questi, infatti, si attivano per energie sismiche inferiori attingendo alla prestazione dei pannelli murari fuori piano. Tali meccanismi sono strettamente connessi alla carenza di vincolo tra macroelementi, la cui soluzione consiste nel ripristinare i vincoli assenti.

Per energia sismica di attivazione superiore, ostacolati i meccanismi di primo modo, si osserveranno meccanismi di secondo modo, ovvero quei meccanismi che si attivano attingendo alla prestazione nel piano del pannello murario.

Tra gli interventi volti ad incrementare la resistenza degli elementi murari dettagliati nel §6.3.6 è senza dubbio interessante e largamente descritto l’uso di sistemi di tirantature diffuse nelle tre direzioni ortogonali.

Si legge che “può produrre un significativo miglioramento della qualità muraria nel caso di murature di piccola pezzatura ed in presenza di malta scadente. L’obiettivo è incrementare la monoliticità, in particolare nella direzione trasversale, del comportamento meccanico del corpo murario.

Ciò può essere conseguito attraverso l’esecuzione di fori, anche in numero elevato ma comunque di piccolo diametro, e l’inserimento di bandelle metalliche non iniettate (e pertanto rimovibili)”.

Le cuciture attive a marchio CAM®, la tecnologia che permette di realizzare tirantature diffuse nelle tre direzioni ortogonali impiegando bandelle (nastri) di ridotto spessore ma elevate prestazioni meccaniche, è quindi descritta nel testo stesso come intervento di rinforzo sulle murature consigliato, soprattutto perché reversibile, per incrementare la resistenza degli elementi murari.

Analizziamo quindi quali siano le soluzioni che la Edil CAM Sistemi propone al professionista affinché si individuino soluzioni “compatibili con la conservazione” ma in grado di innalzare significativamente il livello di sicurezza della struttura.

La tecnologia CAM® può impiegarsi secondo vari schemi di intervento che consentono efficacemente di coprire anche tutti gli interventi descritti nel paragrafo 6.3 come operazioni tecniche di intervento.

Soluzioni “a prova di Soprintendenza” nelle strutture in muratura

Nel rinforzo dei beni vincolati quindi non tutti i sistemi possono rivelarsi adatti e alcuni tra questi possono considerarsi più aderenti alle esigenze di conservazione del patrimonio storico.

Le soluzioni Edil CAM Sistemi, dunque, consentono di intervenire efficacemente sulle strutture in muratura storiche e vincolate, tanto nei confronti dei meccanismi di collasso di primo modo, quanto su quelli di secondo modo.

Le cuciture attive possono infatti intervenire nella creazione dei vincoli tra macroelementi, tra pareti e pareti e tra pareti e solaio.

Analizzando la disposizione del Sistema CAM® in corrispondenza delle angolate e degli incroci murari è immediato comprendere come esso sia un presidio locale che permette di cucire insieme le murature ortogonali.

I nastri orizzontali assorbono l’azione di scorrimento che si genera tra muri ortogonali. Dal punto di vista meccanico, maschi tra loro ortogonali e ben ammorsati possono costituire, compatibilmente con la capacità del collegamento, un unico elemento resistente a taglio/flessione. Se le pareti funzionano come un unico elemento, il taglio sollecitante si distribuisce dall’anima alle ali laterali per equilibrio di tensioni. Le tensioni tangenziali di taglio, il cui andamento può essere studiato attraverso la formula di Jourawsky, può essere assorbito dalle legature CAM®. Il ruolo dei nastri è sia quello di imprimere un’azione di avvicinamento e compattazione tra i maschi nonché uno stato di compressione sulla superficie di interfaccia, funzionale a un aumento di resistenza a taglio della stessa.

A livello di orizzontamento la possibile soluzione CAM® è quella di connessione dei travetti alle murature impiegando legature che in pianta hanno sostanzialmente una forma pentagonale.

L’intervento può realizzarsi all’intradosso o più convenientemente all’estradosso dove risulta più facilmente occultabile nello spessore del massetto.

Tra gli interventi che possono proporsi per l’eliminazione delle spinte è immediato pensare alla “catena” tradizionale. Ma questa può facilmente riprodursi con un sistema di nastri.

I vantaggi? Flessibilità, durabilità, controllo calibrato del tiro, estetica.

Anche per i solai esiste, ed è largamente preferita, la soluzione con tecnologia CAM® o SOL- CAM®.

A livello di copertura, e in via generale per gli orizzontamenti, può impiegarsi un reticolo di nastri CAM® come armatura integrativa alla “trave in muratura” realizzando un “cordolo alla Giuffrè”, senza alcuna demolizione o scasso.

PER APPROFONDIRE
Per gli interventi diffusi e il calcolo dell’incremento in resistenza sulle strutture in muratura si rimanda all’articolo: L’adeguamento statico ed il miglioramento sismico delle strutture in muratura con la tecnologia sostenibile EDIL CAM Sistemi

“Incontrare” il favore della Soprintendenza e non “scontrarsi” con il suo parere

Per tutelare insieme la bellezza del nostro costruito con le soluzioni Edil CAM Sistemi che consentono di intervenire efficacemente sulle strutture in muratura storiche e vincolate.

Il principale vantaggio risulta nella reversibilità: è sufficiente la sola rimozione dell’intonaco e il taglio del nastro posato per riportare la struttura allo stato originario. Per tale motivo il Sistema rappresenta un unicum per il consolidamento di strutture soggetto al vincolo e alla tutela della Soprintendenza.

Ad ora la reversibilità è prerogativa dei soli interventi locali (quali ad esempio gli incatenamenti). Con la tecnologia CAM® invece è possibile intervenire ricompattando la massa muraria e innalzando la capacità delle pareti nel piano e fuori piano pur garantendo la conservazione del bene, la minima invasività e la massima compatibilità con gli elementi di pregio architettonico.

La flessibilità del reticolo di nastri, direttamente adattabile alle esigenze di cantiere, consente soluzioni “cucite addosso” alla fabbrica storica.

La minima invasività, strettamente connessa ai ridotti spessori, consente interventi facilmente occultabili negli spessori degli intonaci preesistenti.

L’uso dell’acciaio inossidabile garantisce a massima durabilità e la massima compatibilità con malte e intonaci di finitura.

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