DECRETO MINISTERIALE 24 GENNAIO 1986. ISTRUZIONI RELATIVE ALLA NORMATIVA TECNICA PER LE COSTRUZIONI IN ZONA SISMICA.
ISTRUZIONI PER L'APPLICAZIONE DEL D.M. 24-1-1986 RECANTE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI IN ZONA SISMICA
1.PREMESSA
Con decreto ministeriale 2-7-1981 è stata emanata
la normativa tecnica per la riparazione ed il rafforzamento
degli edifici danneggiati dal sisma e ricadenti in
zone classificate ai sensi dell'art. 3, titolo II,
della legge 2-2-1974, n. 64.
La normativa, definita dal Ministero dei lavori pubblici
in forza al quarto comma dell'art. 10 della legge 14-5-1981,
n. 219 recante <<ulteriori interventi a favore
delle popolazioni colpite dagli eventi sismici del
novembre 1980 e del febbraio 1981>>, è
pertanto specificatamente riferita alla riparazione
di edifici comprendenti <<unità immobiliari>>
destinate ad uso abitazione ricadenti nelle Regioni
Basilicata, Campania e Puglia, per le quali è
prevista l'assegnazione di un contributo o di un finanziamento
erariale.
Con la circolare n. 21745 in data 30-7-1981 emanante
istruzioni per l'applicazione della predetta normativa
veniva ribadito il principio secondo il quale gli interventi
di riparazione di edifici ad uso abitazione, in zone
sismiche, anche di recente classificazione, quando
il danno non è imputabile al sisma, ma dipendente
da altre cause, rimangono disciplinati, sotto l'aspetto
tecnico, dalle norme approvate con decreto ministeriale
3-3-1975, ora sostituito dal decreto ministeriale 19-6-1984,
il cui Capo C.9 resta operante.
Con decreto ministeriale 24-1-1986 è stata emanata
una nuova articolazione del citato punto C.9 nel quale
è compresa oltre una più completa normativa
per le riparazioni, altresì la normativa per
l'adeguamento dell'edilizia esistente qualunque sia
la causa del danno. La predetta normativa, anche se
elegge, quale modello tipologico, l'edificio destinato
ad uso abitazione, tuttavia, potrò utilmente
assumersi come riferimento metodologico anche per gli
interventi relativi ad edifici di diversa destinazione
d'uso.
Dato il carattere peculiare della materia, difficilmente
assoggettabile a rigide regole vincolanti, la normativa
ha voluto preordinatamente stabilire soltanto concetti
fondamentali, nel cui ambito ricercare la soluzione
più adatta al caso specifico.
La normativa lascia pertanto, nel rispetto di tali principi,
un'ampia facoltà di scelta delle soluzioni progettuali,
e delle modalità tecniche operative, in relazione
alle specifiche caratteristiche dell'edificio in rapporto
agli interventi previsti.
Per gli edifici in muratura, ad esempio, che costituiscono
la quasi totalità dei centri storici e delle
costruzioni rurali, la casistica degli interventi è
estremamente vasta e complessa e pertanto ogni caso
richiede un attento studio per una corretta applicazione
della più appropriata tecnologia di intervento
specificatamente necessaria.
Per l'applicazione della normativa, quanto più
conforme ai criteri dalla stessa fissati, sono state
elaborate le presenti istruzioni, nell'intento di fornire
un'utile guida agli operatori, dando loro suggerimenti
pratici e con l'illustrazione di alcune fra le più
ricorrenti tecnologie di intervento.
2.OPEPERAZIONI PROGETTUALI
2.0. Campo di validità
Al punto C.9.0. la norma precisa che negli interventi
di adeguamento o di miglioramento degli edifici esistenti
non sussiste l'obbligo del rispetto della normativa
riguardante le nuove costruzioni, riportata nei capitoli
precedenti, ove questa non sia espressamente richiamata.
In particolare, potranno essere mantenute le volumetrie
e le altezze esistenti anche se queste non rispettano
le limitazioni indicate ai punti C.2. e C.3. delle
stesse norme. Analogamente, qualora il progettista
non ne ravvisi la necessità, non dovranno necessariamente
essere rispettate le prescrizioni di cui al punto C.6.4.
relative alle fondazioni.
Nello stesso modo potrà non essere rispettato
il punto C.4. riguardante l'ampiezza dei giunti di
separazione; in questo caso la norma indica anche al
punto C.9.3.4. le possibili alternative.
2.1. Strutture in elevazione
Le norme, al punto C.9.3. precisano che gli interventi
su di un edificio si realizzano mediante provvedimenti
tecnici intesi a ridurre gli effetti delle azioni sismiche
e ad aumentare la resistenza dell'organismo edilizio
a tali azioni, nonché a ripristinare l'integrità
delle strutture eventualmente danneggiate.
I provvedimenti intesi a ridurre gli effetti sismici
sono indicati al successivo punto C.9.3.1. delle norme
e si possono realizzare:
1) alleggerendo la costruzione mediante l'eventuale
demolizione di sopraelevazioni e l'eliminazione di
carichi permanenti pesanti e sostituzione con altri
di materiale leggero particolarmente nelle pavimentazioni
e sovrastrutture, specie nelle parti più elevate
dell'edificio;
2) eliminando, quanto più possibile, elementi
anche strutturali, che possano provocare effetti torsionali
sotto l'azione delle forze sismiche (pensiline, balconi,
sporgenze, ecc.) o aggiungendo nuovi elementi irrigidenti,
che contrastino la rotazione stessa;
3) modificando la pianta dell'edificio in guisa da eliminare
dissimmetrie planimetriche, tendendo ad avvicinare
il centro delle rigidezze al centro delle masse;
4) separando, se possibile, le parti di un edificio
strutturalmente irregolare, per renderle indipendenti
l'una dall'altra, ciascuna delle quali strutturalmente
regolare.
La creazione o l'eliminazione di giunti, possono produrre
nel contesto dell'intervento due effetti qualitativamente
diversi: modificare la distribuzione in pianta delle
rigidezze e delle masse e frazionare o unificare lo
schema resistente alle azioni orizzontali.
Quest'ultimo effetto può risultare favorevole,
ad esempio, in presenza di corpi di fabbrica di altezze
differenti, regolarizzando, con la creazione di giunti,
il comportamento dinamico della costruzione.
In ogni caso tutti questi interventi devono tendere
a ridurre l'eccentricità tra il centro delle
masse e quello delle rigidezze, sì da mitigare
l'influenza dei moti torsionali di vibrazione sulla
risposta dinamica dell'edificio.
Per quanto riguarda la distribuzione in verticale delle
rigidezze, si fa rilevare che ogni brusca variazione
può determinare una concentrazione del danno
ed in definitiva una riduzione della duttilità
complessiva disponibile nella costruzione.
Gli interventi ora illustrati tendono in sostanza a
correggere il comportamento della costruzione riducendo
le conseguenze di una inadeguata progettazione sismica
che a volte è la causa principale dei dissesti
prodotti.
2.2. Fondazioni
Prima di procedere ad un intervento sulle strutture
di norma si deve tenere presente la situazione del
complesso terreno- fondazione, secondo quanto indicato
dalle specifiche norme tecniche approvate con decreto
ministeriale 21-1-1981 e relative istruzioni.
In particolare, nel caso di edifici situati su (o in
prossimità di) pendii naturali, oltre agli accertamenti
prescritti al punto A.2. deve essere assicurata anche
la stabilità globale del pendio con la fondazione
stessa, secondo quanto disposto alla Sezione G dal
decreto ministeriale 21-1-1981.
In generale, per giudicare della consistenza del terreno
sono particolarmente utili le prove in sito e se i
terreni sono a granulometria fina, le prove penetrometriche
e dilatometriche. Si richiama l'attenzione a questo
riguardo sulla opportunità che il penetrometro
venga infisso in aderenza alla fondazione onde interessare
con l'indagine il terreno già consolidato dal
peso dell'edificio.
Lo studio dell'eventuale consolidamento delle fondazioni
si rende necessario quando siano manifesti segni di
dissesto nella elevazione attribuiti ad inadeguatezza
delle strutture di fondazione, oppure a cedimenti differenziali
della fondazione stessa. In questo secondo caso si
dovrà innanzi tutto accertare quali siano state
le cause che hanno prodotto il fenomeno e se tali cause
siano ancora agenti o il fenomeno possa essere riattivato
in futuro anche per eventi sismici.
Qualora si constati l'avvenuto esaurimento dei fenomeni
di assestamento e la conseguente stabilizzazione della
costruzione nella configurazione lesionata, si dovrà
verificare la compatibilità dell'intervento
previsto con lo stato di equilibrio del sistema terreno-fondazione-elevazione
raggiunto. Occorre infatti evitare che gli eventuali
interventi in elevazione o in fondazione, turbando
il suddetto equilibrio, attivino ulteriori dissesti.
Qualora invece non siano presenti dissesti strutturali
attribuibili ad insufficienza delle strutture di fondazione
oppure a cedimenti differenziali del terreno e siano
verificate tutte le circostanze a), b), c), d) riportate
nel decreto ministeriale 24-1- 1986 al punto C.9.3.,
potranno essere omessi gli interventi sulle strutture
di fondazione e le relative verifiche. In tal caso,
sarà cura del progettista motivare tale decisione
sulla base dello stato di fatto delle strutture, e
delle valutazioni fatte sulle caratteristiche del terreno,
nonché dell'influenza degli interventi previsti
sulla struttura.
3. EDIFICI IN MURATURA
Provvedimenti tecnici di intervento di adeguamento
3.1. Pareti murarie
Per aumentare la resistenza di un elemento murario si
può ricorrere, in genere, ad uno o più
dei seguenti provvedimenti:
- iniezioni di miscele leganti;
- applicazione di lastre in cemento armato o di reti
metalliche elettrosaldate;
- inserimento di pilastrini in cemento armato o metallici
in breccia nella muratura;
- tirantature orizzontali e verticali.
Gli interventi localizzati sono sconsigliati come unico
modo di rafforzamento delle murature se non inseriti
in un sistema generale di riorganizzazione della struttura.
Devono essere eliminati o consolidati indebolimenti
locali delle pareti murarie in prossimità degli
innesti e degli incroci per l'eventuale presenza di
canne fumarie o vuoti di qualsiasi genere.
In caso di irregolare distribuzione delle aperture (vani
di finestre o porte) nei muri maestri, quando non sia
possibile la loro chiusura, con muratura efficacemente
immorsata alla esistente, si deve provvedere alla cerchiatura
delle aperture stesse a mezzo di telai in cemento armato
o metallici collegati alla muratura adiacente tramite
perforazioni armate.
3.2. Applicazione di tiranti
Ove non sia presente un efficace cordolo in cemento
armato, devono disporsi tiranti ancorati tramite piastre
di dimensioni opportune o di chiavi, che consentano
una efficace cerchiatura dell'edificio.
I tiranti possono essere realizzati con normali barre
in acciaio per armatura, piatti o profilati metallici
o con trefoli in acciaio armonico.
Questi possono essere disposti sia orizzontalmente che
verticalmente, e devono essere estesi a tutta la dimensione
della parete.
Se i solai non sono in grado di assicurare un sufficiente
incatenamento delle pareti, si deve intervenire con
tiranti orizzontali, ancorati all'esterno delle pareti
medesime. In alternativa si potrà far funzionare
i solai come incatenamenti, applicando alle travi ed
ai travetti, se questi elementi possono essere ritenuti
idonei allo scopo, chiavi metalliche ancorate all'esterno
delle pareti.
L'uso dei tiranti di acciaio, analogamente a quello
dei cordoli di piano, mira a migliorare lo schema strutturale
tramite la realizzazione di efficaci collegamenti tra
le strutture murarie portanti, assicurando un funzionamento
monolitico del complesso edilizio da consolidare.
Non risultano, per altro, trascurabili, i vantaggi che
ne conseguono nei riguardi della duttilità e
della risposta ultima alle azioni sismiche se i tiranti
sono presollecitati. Tuttavia, per quanto riguarda
in particolare la presollecitazione verticale, è
opportuno che la tensione normale, nelle murature,
non superi, aggiunta alla precompressione, il valore
di un quinto di quella di rottura.
I tiranti possono essere posti in opera all'interno
o all'esterno delle murature. Nel primo caso (tiranti
trivellati) essi sono costituiti da trefoli d'acciaio
armonico disposti inguainati entro fori trivellati
nello spessore delle murature. Nel secondo caso i tiranti
sono costituiti da barre, piatti o profilati in acciaio
paralleli sulle due facce della muratura ed ammorsati
ad una piastra in testa del muro per mezzo di un sistema
a vite che consente di imprimere uno stato di presollecitazione.
Questo tipo di tiranti è prevalentemente usato
nella disposizione orizzontale.
Gli elementi di contrasto sulle murature, sono di regola
costituiti da piastre metalliche che hanno il compito
di distribuire la forza indotta dal tirante sulla muratura
evitando concentrazioni di sforzi. Le tirantature orizzontali,
adempiono inoltre, al compito di legare le pareti ortogonali:
a questo fine è opportuno che le teste dei tiranti
siano collegate a piastre o a chiavi di dimensioni
adeguate alle caratteristiche di connessione.
I tiranti esterni sono costituiti da barre metalliche
aderenti alle murature o poste in scanalature ricavate
sulla loro superficie in modo da occultarne la vista.
Anche qui, per i tiranti orizzontali, è opportuno
disporre chiavi in testata, di dimensioni tali da garantire
una buona legatura tra le murature.
3.3. Iniezioni di miscele leganti.
L'adozione di iniezioni di miscele leganti, mira al
miglioramento delle caratteristiche meccaniche della
muratura da consolidare. A tale tecnica, pertanto,
non può essere affidato il compito di realizzare
efficaci ammorsature dei muri e quindi di migliorare,
se applicata da sola, il primitivo schema strutturale.
Le iniezioni possono essere eseguite con miscele cementizie,
semplici o additivate, oppure a base di resine organiche.
Le miscele a base di resine saranno scelte adottando,
in generale, prodotti a basso valore di modulo elastico
quando l'ampiezza media delle lesioni è piccola
e a più elevato valore di detto modulo per riempimenti
di zone estese.
a) Miscela a base di legante cementizio.
La miscela da iniettare deve possedere le seguenti proprietà:
- buona fluidità;
- buona stabilità;
- tempo di presa opportuno;
- adeguata resistenza;
- minimo ritiro.
Tali proprietà, sono agevolmente conseguibili
con le sospensioni cementizie in acqua, semplici o
con sabbie molto fini a granuli arrotondati, caratterizzate
da valori del rapporto acqua- cemento in genere variabili
da 0,6 a 1,2 e migliorate con l'aggiunta di additivi
fluidificanti ed espansivi antiritiro. Il cemento deve
essere di granulometria molto fine.
La scelta della pressione di immissione va fatta tenendo
conto che le dilatazioni trasversali prodotte dal fluido
in pressione, a causa delle eventuali discontinuità
della muratura nei piani paralleli ai paramenti, potrebbero
modificare negativamente la configurazione di equilibrio
raggiunta dalla costruzione.
In ogni caso le iniezioni devono essere fatte a bassa
pressione, eventualmente ricorrendo a fasi successive
con pressioni via via crescenti e vanno condotte iniziando
dal basso, e procedendo con simmetria.
Nel caso di murature incoerenti e caotiche, l'uso di
questa tecnica richiede la loro incamiciatura o il
ricorso ad altri provvedimenti cautelativi per non
disperdere la miscela.
La tecnica operativa può essere articolata nelle
seguenti fasi di lavoro:
a) scelta dei punti in cui praticare i fori, effettuata
in funzione della diffusione delle fessure e della
porosità del muro; in genere sono sufficienti
2-3 fori per mq;
b) asportazione dell'intonaco lesionato e stuccatura
con malta cementizia delle lesioni per evitare risorgenze
di miscela;
c) esecuzione dei fori con perforazioni di diametro
fino a 40 mm, eseguite mediante trapani o sonde rotative;
d) posizionamento nei fori degli ugelli di immissione
e successiva sigillatura con malta di cemento;
e) immissione preliminare di acqua a leggera pressione,
allo scopo di effettuare il lavaggio delle sezioni
filtranti e di saturare la massa muraria;
f) iniezione della miscela.
Nel caso di dissesti localizzati in zone limitate può
risultare conveniente risanare dapprima a bassa pressione
queste zone e poi operare a pressione più elevata,
nelle zone rimanenti.
b) Miscele a base di resine organiche.
Stante la forte dipendenza, per il buon esito dell'operazione,
dal dosaggio dei componenti base e dalle condizioni
di esecuzione, si consiglia l'uso delle iniezioni di
miscele a base di resine organiche (possibilmente epossidiche)
nei soli casi in cui risulti dimostrata la convenienza
economica e si possa fare ricorso ad operatori specializzati.
La tecnica operativa resta, comunque, non dissimile
da quelle già illustrate per le iniezioni cementizie
alla quale si rimanda.
c) Iniezioni armate.
Tale sistema di consolidamento prevede l'inserimento
nella muratura di un reticolo di barre metalliche,
assicurandone la collaborazione per aderenza mediante
miscele cementanti. In condizioni sfavorevoli, può
essere necessario consolidare preventivamente la muratura
mediante iniezioni semplici.
L'uso di questa tecnica è consigliabile allorché
si debbano realizzare efficaci ammorsature tra le murature
portanti, nei casi in cui non si possa ricorrere all'uso
di altre tecnologie. In questo caso le cuciture si
realizzano mediante armature di lunghezza pari a 2-3
volte lo spessore delle murature, disposte in fori
trivellati alla distanza di 40-50 cm l'uno dall'altro
e preferibilmente inclinati alternativamente verso
l'alto e verso il basso.
Le miscele leganti da impiegare sono dello stesso tipo
di quelle esaminate al punto 3.3. con l'avvertenza
che dovranno essere ancora più accentuate le
caratteristiche di aderenza ed antiritiro, oltre che
di resistenza, per poter contare sulla collaborazione
fra armature e muratura, poiché nel caso specifico
le iniezioni sono localizzate nelle zone più
sollecitate.
Ove possibile è consigliabile realizzare blocchi
resistenti alle estremità delle barre, sia con
tecniche analoghe alle chiodature in roccia, che con
l'inserimento di chiavi o piastre metalliche alla estremità
della barra sulla superficie esterna del muro.
3.4. Applicazione di lastre e reti metalliche elettrosaldate
L'intervento mira a conservare, adeguandola alle nuove
esigenze la funzione resistente degli elementi murari,
fornendo ad essi un'adeguata resistenza a trazione
e dotandoli di un grado più o meno elevato di
duttilità, sia nel comportamento a piastra che
in quello a parete di taglio.
E' opportuno che questo tipo di intervento venga esteso,
con particolari accorgimenti, in corrispondenza degli
innesti murari, onde realizzare anche una modificazione
migliorativa dello schema strutturale.
Il consolidamento si effettua con l'apposizione, possibilmente
su una o entrambe le facce del muro, di lastre cementizie
opportunamente armate e di adeguato spessore. Le armature
sono costituite da barre verticali ed orizzontali o
da reti, nonché da ferri trasversali passanti
nel muro che assicurino i collegamenti.
In relazione al tipo ed allo stato di consistenza della
muratura, a questo intervento può essere associata
la iniezione in pressione, nel corpo murario, di miscele
leganti.
Su ciascun elemento murario l'intervento può
ancora essere dosato, sia operando per "fasce"
verticali ed orizzontali, sia limitandolo al solo rinforzo
del perimetro dei vani porta o finestra o adottando
un sistema misto di rinforzo.
La tecnologia dell'intervento, di norma è articolata
nelle seguenti operazioni:
1) preparazione delle murature, previa adeguata puntellatura:
asportazione dell'intonaco, riempimento delle cavità
esistenti con particolare riguardo a quelle in prossimità
delle ammorsature tra i muri, rifacimento a cuci-scuci;
2) spazzolatura e lavaggio con acqua o ad aria in pressione;
3) esecuzione delle perforazioni nella muratura per
l'alloggiamento delle barre trasversali di collegamento;
4) applicazione delle barre o delle reti di armatura
su una o entrambe le facce del muro, con adeguate sovrapposizioni
e risvolti;
5) messa in opera di distanziatori dell'armatura dal
muro, per consentire il completo avvolgimento delle
barre da parte della lastra cementizia, di spessore
adeguato e comunque non inferiore a 2 cm;
6) alloggiamento, nei fori, delle barre trasversali
con adeguati risvolti di ancoraggio;
7) l'inserimento dei collegamenti delle lastre cementizie
agli elementi resistenti di contorno (solai - cordoli
- pareti trasversali - fondazioni);
8) esecuzione della lastra cementizia per lo spessore
prefissato, dopo abbondante lavaggio della superficie
muraria;
9) esecuzione delle eventuali iniezioni nei muri, effettuate
con pressioni che, per la presenza della lastre armate
aventi funzione di contenimento, possono essere anche
elevate, fino a 2-3 Kg/cmq
3.5. Inserimento di cordoli e pilastrini
Tale tecnica non differisce, nelle finalità,
da quella precedentemente illustrata.
Il concetto informatore è quello dell'introduzione
nelle murature di elementi resistenti - atti a confinare
la muratura o dotarla di duttilità strutturale
- in modo discontinuo e concentrato, anziché
diffuso.
Per tale motivo è consigliabile l'adozione di
questa tecnica quando si debba operare con murature
a blocchi squadrati (mattoni, pietre lavorate) o comunque
di discreta consistenza, risultando per contro sconsigliabile
per interventi su murature di costituzione caotica
e con malta degradata.
Il funzionamento dell'insieme strutturale si modifica
profondamente in senso positivo, solo se gli elementi
in cemento armato o in acciaio, sono convenientemente
organizzati fra loro ed in rapporto alla muratura,
come può ottenersi eseguendo una serie di cordoli
verticali ed orizzontali tutti collegati fra loro.
L'inserimento di pilastrini, in breccia è effettuato
a distanze regolari (circa 2 m). Si crea uno scasso
per circa 15 cm all'interno della muratura e si realizza
l'ancoraggio, per mezzo di staffe passanti o di spaccature
distribuite lungo l'altezza.
Per la realizzazione di cordoli a tutto spessore, è
necessario procedere al taglio a forza della muratura,
operando per campioni o globalmente.
Nel primo caso si affida la resistenza del pannello
murario durante le fasi realizzative alle porzioni
di murature integre o già trattate; nel secondo
caso occorre disporre appositi sostegni (eventualmente
martinetti) ai quali è delegato il compito di
sostenere i carichi verticali durante la costruzione
del cordolo.
Per i cordoli di tipo a spessore parziale è necessario
predisporre tagli passanti per realizzare poi collegamenti
di ancoraggio e sostegno; se due cordoli cingono la
muratura al medesimo livello, tali collegamenti hanno
sagoma cilindrica, mentre se il cordolo è da
un solo lato, tali collegamenti sono conformati a mo'
di tronco di piramide con dimensione maggiore verso
l'esterno.
L'armatura metallica è costituita da una gabbia
formata da barre longitudinali e staffe, con un minimo
di 4 ø12 e staffe ø6 ogni 30 cm.
Nei cordoli a tutto spessore, realizzati globalmente,
i martinetti a vite restano inglobati nel getto.
L'esecuzione di cordoli e acciaio avverrà con
modalità analoghe a quelle sopra indicate, assicurando
la collaborazione con la
muratura mediante opportune zancature.
3.6. Archi e volte
Gli archi e le volte devono essere muniti di cinture,
chiavi e tiranti, posti convenientemente in tensione,
ed atti ad assorbire integralmente le spinte, a meno
che le murature di sostegno abbiano spessori sufficienti
a sopportare le spinte, valutate tenendo conto anche
delle azioni sismiche.
Qualora occorra risanare o rinforzare le volte, è
possibile intervenire con la tecnica delle iniezioni
di miscele leganti meglio se integrate da perforazioni
armate.
Nel caso delle volte di luce non molto grande, un valido
sistema di rafforzamento consiste nel costruire in
aderenza un guscio portante, generalmente estradossato,
realizzato da una rete metallica elettrosaldata chiodata
alla struttura da rinforzare e da uno strato di malta
antiritiro ad elevata resistenza o di miscele di resine.
L'intervento deve essere preceduto da una accurata
pulitura della superficie, in aderenza alla quale si
esegue il rinforzo, con aria compressa ed eventualmente
qualora si impieghino malte cementizie, con acqua,
nonché dalla sigillatura delle lesioni macroscopiche.
Con tale procedimento, in particolare, è possibile
evitare interventi sulla superficie di intradosso,
il che assume fondamentalmente importanza allorché
questa ultima sia affrescata o presenti, comunque,
caratteristiche estetiche da non alterare.
Gli archi e le volte che siano interessati da gravi
dissesti, se realizzati con muratura di non buona consistenza
e fattura, devono essere eliminati.
3.7. Solai
Il restauro statico del solaio deve puntare al soddisfacimento
dei seguenti requisiti fondamentali:
- resistenza adeguata ai carichi previsti in fase di
utilizzazione;
- in relazione a detti carichi, rigidezze (trasversali
e nel proprio piano) sufficienti ad assicurare sia
la funzionalità in esercizio dell'elemento strutturale,
sia la funzione di diaframma di collegamento e ripartizione
tra le strutture verticali;
- collegamento efficace con le murature verticali, agli
effetti delle trasmissioni degli sforzi.
I primi due requisiti, nel caso di solai in legno, possono
essere agevolmente realizzati, ad esempio, inchiodando
al tavolato esistente uno strato di tavole ortogonali
alle precedenti di conveniente spessore (S>3 cm)
oppure, realizzando una soletta di calcestruzzo armato
di sufficiente spessore per assicurare resistenza e
rigidezza alla struttura mista finale (legno - cemento
armato).
Qualora i solai siano deteriorati, sì da non
possedere adeguata rigidezza nel proprio piano, essi
devono essere sostituiti o rinforzati.
Nel caso si impieghino travetti prefabbricati in cemento
armato ordinario o precompresso, si deve disporre una
apposita armatura di collegamento dei travetti alle
strutture perimetrali in modo da costituire un efficace
ancoraggio sia agli effetti della trasmissione del
momento negativo, sia della forza di taglio che delle
azioni normali alla parete.
L'ancoraggio alle armature verticali può essere
realizzato con l'esecuzione di un cordolo in cemento
armato, di altezza non inferiore a quella del solaio
in corrispondenza di ciascun orizzontamento oppure
con il consolidamento della muratura in corrispondenza
degli orizzontamenti mediante iniezioni di miscele
leganti armate. In quest'ultimo caso le perforazioni
possono essere eseguite trasversalmente alle murature,
con andamento incrociato e inclinazione tale da interessare
un'altezza pari almeno a quella del solaio, oppure
orizzontalmente e parallelamente all'asse della muratura,
completandole in tal caso, eventualmente, con cuciture
d'angolo, in modo da legare solidamente tutti gli elementi
componenti la compagine strutturale.
In alternativa, può essere sufficiente anche
un collegamento discontinuo che, nel caso di solai
in legno, può realizzarsi mediante piatti metallici
d'ancoraggio chiodati alle travi, passanti in fori
predisposti nei muri e successivamente sigillati con
malta cementizia
Infine per solai in legno con cappa in calcestruzzo
o solai latero-cementizi di nuova costruzione, un sufficiente
collegamento può essere costituito da un cordolo
continuo in cemento armato a spessore parziale o semplicemente
in aderenza, provvisto di cunei di ancoraggio passanti
attraverso le murature ed opportunamente armati.
3.8. Scale
Le scale in muratura a sbalzo, cioè quelle aventi
gli scalini o la sottostruttura incastrati nei muri
di gabbia da un lato e liberi dall'altro, devono essere
di regola sostituite con scale in cemento armato o
in acciaio. Possono tuttavia essere conservate soltanto
se prive di lesioni e dopo averne verificata l'efficienza
a mezzo di prove di carico.
Quando necessità ambientali-architettoniche richiedano
la conservazione di scale a sbalzo staticamente non
sicure, potranno adottarsi rinforzi con strutture metalliche
oppure cementizie. In quest'ultimo caso dovrà
porsi massima cura affinché gli sforzi di trazione,
presenti sulla struttura muraria delle scale, siano
completamente assorbiti da armature opportunamente
inserite, ancorate alla muratura perimetrale e suggellate
con malte cementizie antiritiro o epossidiche.
3.9. Coperture
I tetti devono essere resi non spingenti. Negli interventi
di semplice miglioramento si avrà cura in particolare
di assicurarsi della capacità di resistere alle
azioni orizzontali da parte delle murature perimetrali
ed interne che spiccano dall'ultimo solaio per sostenere
il tetto e di realizzare un efficace collegamento fra
le strutture del tetto e le murature suaccennate. Nel
caso di tetti in legno si dovrà garantire anche
una adeguata connessione fra i diversi elementi costituenti
l'orditura.
Gli elementi sporgenti dalle coperture (comignoli, abbaini,
parapetti, torrini, antenne, ecc.) devono essere ben
fissati alla base e, se necessario, controventati.
I provvedimenti intesi ad ottenere l'adeguamento sismico
possono essere i seguenti:
- costruzione di cordoli di sottotetto in c.a. per la
ripartizione delle forze trasmesse alla muratura dagli
elementi strutturali lignei e cerchiatura dell'edificio
in sommità;
- applicazione di un tavolato di sottotetto in legno
o di croci di Sant'Andrea per irrigidire la struttura
nel piano di falda;
- applicazione di catene in ferro e/o in legno.
Qualora, per motivi di particolare pregio architettonico
o per l'ottimo stato di conservazione della copertura,
non risulti conveniente la creazione di cordoli in
c.a. di sommità, si potrà, in via del
tutto eccezionale, procedere al rinforzo della muratura
che spicca dall'ultimo piano (compresi gli eventuali
timpani) mediante iniezioni e cuciture armate o incorniciatura
con lastre di c.a.; particolare cura si dovrà
porre comunque per realizzare efficaci collegamenti
della orditura principale lignea con la muratura così
rinforzata.
3.10. Fondazioni
Nella maggior parte degli edifici in muratura, la struttura
di fondazione è sostanzialmente coincidente
con l'edificio stesso. Pertanto gli eventuali interventi
saranno prevalentemente di tipo localizzato, tendenti
a sanare eventuali situazioni di debolezza puntuali.
Nel caso di inserimento nell'edificio di una nuova muratura,
la sua fondazione deve essere ammorsata in quella delle
murature esistenti mediante un opportuno innesto.
La riduzione della pressione di contatto edificio-terreno
può ottenersi, in generale, ampliando la base
del fabbricato mediante placcaggi in conglomerato cementizio
a getto od a spruzzo convenientemente armati, applicati
da uno o da entrambi i lati della muratura. L'efficacia
di tale intervento è peraltro legato alle caratteristiche
di compressibilità del terreno e alle modalità
esecutive.
In quei particolari casi il terreno di fondazione sia
di scadenti proprietà fisico-meccaniche, potrà
essere necessario riportare i carichi in profondità
mediante pozzi o pali. Si potranno usare pali di normale
diametro opportunamente collegati alle strutture, ovvero
si potranno utilizzare pali di piccolo diametro eventualmente
eseguiti attraverso le strutture esistenti così
da collegarsi ad esse, per poi approfondirsi nel terreno
sottostante.
Per i pali di regola sarà da adottare il sistema
di trivellazione a rotazione, che non comporta scuotimenti
pericolosi per strutture già in fase di dissesto.
4.EDIFICI IN CEMENTO ARMATO
Provvedimenti tecnici d'intervento
4.1. Generalità
I provvedimenti tecnici descritti in questa parte, riguardano
prevalentemente le modalità esecutive a carattere
locale, che possono costituire le singole fasi di realizzazione
delle opere di adeguamento di un edificio. Il progetto
generale dell'intervento che considera il comportamento
globale del fabbricato in fase sismica, rimane pertanto
il fattore principale che assicura la buona riuscita
dell'opera, dal quale pertanto non è mai possibile
prescindere e dalla cui organicità, i singoli
interventi devono derivare.
4.2. Strutture in elevazione
Per la riparazione ed il rafforzamento locale delle
strutture in elevazione, si potrà ricorrere
ad uno o più dei seguenti provvedimenti tecnici:
- iniezioni di miscele leganti;
- ripristino localizzato con conglomerati;
- ripristino e rinforzo dell'armatura metallica;
- cerchiature di elementi strutturali;
- integrazione di armatura con l'applicazione di lamiere
metalliche;
- rinforzo con tiranti.
Nei casi in cui l'intervento consista nel ripristinare
strutture cementizie per porzioni o tratti di entità
considerevoli può essere usato calcestruzzo
ordinario, che abbia resistenza e modulo elastico non
troppo diversi da quelli del calcestruzzo esistente;
l'aderenza del getto all'elemento da riparare potrà
essere migliorata mediante l'applicazione di uno strato
adesivo.
Per conciliare le esigenze di elevata resistenza e buona
lavorabilità dei getti può essere opportuno
usare additivi fluidificanti (che in genere migliorano
anche l'adesione al materiale preesistente).
Idoneo, in generale, è anche l'uso di calcestruzzi
o malte con additivi che realizzano un'espansione volumetrica
iniziale capace di compensare o addirittura di superare
il ritiro. Questo accorgimento permette di creare modesti
stati di coazione, benefici per l'inserimento dei nuovi
getti; è peraltro essenziale utilizzare casseri
contrastanti.
4.2.1. Iniezioni con miscele leganti
Le iniezioni sotto pressione, di materiali (miscele
cementizie e di resine) di opportuno modulo elastico
e con spiccate proprietà di aderenza al calcestruzzo
ed all'acciaio, potranno essere usate soltanto per
la risarcitura di lesione la cui apertura non superi
i 3-4 mm.
L'impiego di resine migliora la resistenza sia a compressione
che a trazione. Il materiale si presta bene ad essere
usato per iniezioni anche mescolato con inerti fini.
In funzione di molti fattori, fra cui anche il tipo
di inerti, si ottengono moduli elastici molto variabili
(da 20.000 Kg/cmq a valori simili a quelli del calcestruzzo
ordinario).
Le caratteristiche finali delle miscele dipendono sensibilmente,
tra l'altro, dalle condizioni ambientali (temperature
ed umidità) nelle quali avviene la loro maturazione.
Pertanto, è raccomandabile che lo studio delle
modalità di preparazione tenga conto delle effettive
condizioni ambientali prevedibili e che si provveda
in sede di esecuzione al controllo delle condizioni
stesse, eventualmente con misurazioni della temperatura
e dell'umidità.
Risarciture di lesioni localizzate di piccola entità
sono effettuabili con miscele prevalentemente di resine
con viscosità e pressioni dipendenti dalle ampiezze
delle stesse. Si raccomanda di usare pressioni non
troppo elevate per non indurre stati di coazione eccessivi
nell'elemento iniettato. Si sconsigliano iniezioni
di resina per lesioni rilevanti per evitare riscaldamenti
prodotti dalla polimerizzazione della miscela e conseguente
carbonatazione del prodotto.
Le operazioni da effettuare sono:
a) pulizia della polvere o dalle altre impurità
delle superfici danneggiate con l'eliminazione del
materiale disgregato;
b) pulizia in profondità con aria o acqua in
pressione;
c) sigillatura delle lesioni con stucco o intonaco e
predisposizione di tubicini di ingresso della miscela
e dei fori spia di uscita;
d) iniezione della miscela che è costituita generalmente
da resina pura o debolmente caricata.
La tecnica descritta è altresì da evitare
nel caso di lesioni molto piccole (ad esempio attorno
al decimo di millimetro) perché l'iniezione
diventa difficoltosa e richiede pressione elevate,
con esito incerto e possibilità di effetti negativi
difficilmente controllabili sulle parti di struttura
lesionate. In questi casi si raccomanda di non fare
affidamento sul completo ripristino della continuità
dell'elemento fessurato, ma solo su una percentuale
cautelativa che tenga conto appunto della probabile
presenza di lesioni e distacchi non iniettati.
4.2.2. Ripristino localizzato con conglomerati
Nel caso di lesioni di apertura superiore ai 3-4 mm
ovvero quando il calcestruzzo si presenta fortemente
degradato o frantumato si ricorrerà al ripristino
dell'elemento danneggiato mediante il getto localizzato
di conglomerato, che potrà essere, a seconda
dei casi, di tipo ordinario, di tipo additivato con
spiccata proprietà di aderenza al preesistente
calcestruzzo ed alle armature di tipo spruzzato (gunite,
spritzbeton, ecc.) adoperabile soltanto su nuclei integri
e per spessori non eccessivi, e del tipo composto da
resine.
Qualsiasi intervento sarà preceduto dalla scarificazione
nel calcestruzzo con la rimozione di tutte le parti
disgregate.
La riparazione con getto di calcestruzzo, ordinario
o con additivi, è la più frequente nel
caso che si presenti parziale disgregazione del materiale
(eventualmente evidenziabile anche con debole percussione).
Eseguite le occorrenti puntellature o tirantature provvisorie,
si procederà nella maniera seguente:
a) eliminazione di tutte le parti disgregate o parzialmente
espulse ponendo attenzione a non danneggiare le armature
presenti;
b) eventuale iniezione della parte messa a nudo;
c) pulizia della superficie con aria compressa e lavaggio;
se si rende necessario l'inserimento di nuove armature,
dopo l'operazione indicata alle lettera a) si prosegue
con le operazioni appresso elencate;
d) messa in opera di nuove armature mediante saldatura
alle preesistenti, semplice legatura con spinotti o
con barre infilate in fori trapanati nella parte di
calcestruzzo indenne (successivamente iniettati); quest'ultimo
intervento è da effettuare quando non si ritenga
sufficiente per il collegamento tra vecchio e nuovo,
la sola aderenza del calcestruzzo o la resistenza dell'adesivo
spalmato prima del getto;
e) posizionamento dei casseri e loro eventuale contrasto;
f) eventuale spalmatura di adesivo tra vecchio calcestruzzo
e nuovo getto;
g) esecuzione del getto di calcestruzzo e di malta,
prima che l'eventuale adesivo abbia iniziato la polimerizzazione;
una tecnica analoga utilizzabile quando il danno si
limita al copriferro o poco di più, consiste
nella applicazione di una intonacatura con malta cementizia
a ritiro compensato, posta in opera mediante spruzzatura.
Questo tipo di applicazione (opportuno per spessori
non superiori a 3 centimetri) è conveniente
nella riparazione delle pareti di cemento armato. In
questo caso la riparazione si effettua applicando uno
o più strati di rete elettrosaldata e collegando
i due strati con barre, spinotti o gabbie staffate
passanti attraverso la parete; i collegamenti sono
completati iniettando i fori di attraversamento.
Il materiale per la ricostruzione dell'elemento può
essere anche malta di resina con il vantaggio di avere
una resistenza e un'adesione elevate, ma con la possibilità
di introdurre una zona con moduli elastici e resistenze
generalmente diversi da quelli del calcestruzzo.
4.2.3. Ripristino e rinforzo dell'armatura metallica
Ove necessario, le armature vanno integrate. Particolare
cura andrà posta all'ancoraggio delle nuove
armature ed alla loro solidarizzazione all'elemento
esistente.
Il rinforzo può essere realizzato localmente
con l'aggiunta di nuove barre, od interessare l'intera
struttura, con l'inserimento di elementi aggiuntivi
in cemento armato o in acciaio, resi collaboranti con
quelli esistenti. In presenza di pilastri fortemente
danneggiati alle estremità, la riparazione deve
comportare anche il rinforzo delle armature longitudinali
e trasversali.
Il getto di completamento può essere eseguito
con malta o calcestruzzo a stabilità volumetrica
oppure con malta o calcestruzzo ordinari assicurando
in ogni caso l'aderenza tra il nuovo e il vecchio calcestruzzo.
Il rinforzo dei nodi trave-pilastro dovrà assicurare
il miglioramento dell'ancoraggio delle armature, e
una continuità meccanica sufficiente a trasmettere
gli sforzi massimi sopportabili dalle sezioni di estremità
interessate, contenere il conglomerato e le armature
nei riguardi della espulsione trasversale, mediante
opportuna staffatura.
Quando i nodi trave-pilastro sono tanto danneggiati
da rendere tecnicamente difficile la loro riparazione,
la funzione statica degli elementi strutturali convergenti
nei nodi dovrà essere attribuita ad altri elementi
portanti dell'ossatura.
Per ripristinare l'efficienza di barre ingobbate, occorre
un provvedimento diretto di riparazione costituito,
ad esempio, da saldatura di spezzoni di barre o di
angolari a cavallo del tratto danneggiato e da inserimenti
di armature trasversali per ridurre la lunghezza libera
di inflessione.
In caso di un insufficiente o mal disposto ancoraggio
delle barre dei pilastri si può risolvere con
armature saldate passanti entro fori praticati attraverso
i nodi, e successivamente ricoperti con malta cementizia
a ritiro compensato o epossidica e/o con iniezioni
di resina. Nuove barre possono essere saldate anche
in elementi inflessi a cavallo delle sezioni danneggiate
per difetto di armature longitudinali, con adeguato
prolungamento per l'ancoraggio
In elementi sottoposti a forze di taglio e nei nodi
dei telai possono essere applicate staffe o collari
per quanto possibile perpendicolare alla lesione. Le
armature saranno poi protette da intonaco cementizio
a ritiro compensato.
In ogni caso gli ancoraggi delle barre le loro giunzioni
mediante saldatura saranno migliorati dal confinamento
realizzato da una fitta armatura trasversale che avvolga
la zona trattata.
Per l'acciaio, in barre, quando ne sia previsto il collegamento
alle armature esitenti tramite saldature, si raccomanda
di controllare la saldabilità, o meglio la capacità
di sopportare l'unione senza divenire fragile.
4.2.4. Cerchiature di elementi strutturali
L'effetto della "cerchiatura" si ottiene con
staffe o altre armature trasversali di contenimento.
Esso ha lo scopo di contrastare le deformazioni trasversali
del calcestruzzo, prodotte dalle tensioni di compressione
longitudinali, migliorando le caratteristiche di resistenza
e di duttilità.
Queste armature possono essere semplici collari di lamierino,
ovvero spirali di filo d'acciaio, oppure vere e proprie
strutture di carpenteria metallica, calastrellate o
più raramente reticolate. Le armature esterne
devono essere protette mediante intonaco cementizio
o gunite armata con rete.
Una cerchiatura si realizza anche con la messa in opera
di armature trasversali generalmente chiuse, quali
staffe (eventualmente saldate), spirali, collari o
profilati saldati a formare una struttura chiusa.
4.2.5. Integrazioni di armatura con l'applicazione di
lamiere metalliche
Un'armatura aggiuntiva, se necessaria, potrà
essere realizzata mediante piastre di acciaio, applicate
sulla superficie dell'elemento strutturale da riparare
o da rinforzare ed a questo solidarizzate opportunamente
Nel caso di piastre sollecitate a taglio o compressione,
dovrà porsi attenzione al pericolo di instabilità
in ogni caso, questa tecnica comporta un aumento della
rigidezza dell'elemento riparato, di cui si deve tener
conto nei calcoli.
Le piastre andranno opportunamente protette dalla corrosione.
Tale tecnica consiste nella solidarizzazione tramite
incollaggio e chiodature di lamiere o profilati su
elementi in cemento armato. Questo provvedimento può
essere usato in casi particolari in cui non sono applicabili
metodi tradizionali; ne può essere giustificato
l'impiego ad esempio quando si riscontrino:
a) danni nella parte tesa di elementi inflessi. In questo
caso la lamiera ha funzione di armatura tesa e la resina,
o i chiodi, assicurano la trasmissione delle forze
di scorrimento
b) danni in zone sottoposte a taglio. In questo caso
la lamiera è posta in genere a cavallo fra zona
tesa e compressa; in quest'ultimo vanno posti i connettori
di collegamento trasversale per prevenire fenomeni
di instabilità delle lamiere stesse. Alla lamiera
viene affidato il compito di trasmettere le forze di
scorrimento;
c) danni per eccessiva trazione o nelle zone di ancoraggio
delle barre di armatura.
L'incollaggio delle lamiere è ammesso quando
il conglomerato presenta buone caratteristiche di resistenza.
In ogni caso le operazioni consistono in:
1) pulizia della superficie da incollare previa asportazione
dello strato di calcestruzzo degradato mediante energica
azione di spicconatura e di martellinatura;
2) applicazione di successivi strati di malta di resina
(epossidica) per regolarizzare, ove necessario, la
superficie (si raccomanda di non superare, per lo spessore
di ogni strato, valori intorno a 5-6 mm);
3) incollaggio delle lamiere con adesivo spalmato. Le
lamiere devono essere tenute in sito con chiodi ad
espansione o con puntelli forzanti fino ad indurimento;
4) in alternativa al punto 3) possono impiegarsi lamiere
con successive iniezioni di resina epossidica;
5) protezione delle lamiere con prodotti anticorrosivi.
Il rinforzo di elementi in cemento armato potrà
conseguirsi mediante tiranti di acciaio posti in tensione
seguendo la tecnica della precompressione, oppure delle
chiodature pretese.
In ogni caso deve verificarsi che l'intervento non provochi
dannosi stati di coazione.
4.3. Fondazioni
Il consolidamento delle fondazioni potrà in genere
conseguirsi:
- con la costruzione, ove possibile di travi in cemento
armato per il collegamento dei plinti nelle sue direzioni
in guisa da realizzare un reticolo orizzontale di base;
- con la costruzione di setti in cemento armato al livello
di primo interpiano sì da costruire nel suo
complesso una struttura scatolare rigida;
- con l'approfondimento delle strutture fondali mediante
pali di piccolo o medio diametro, fortemente armati;
- con l'allargamento della base d'appoggio mediante
sottofondazione in cemento armato oppure mediante la
costruzione di cordolature laterali in cemento armato;
- con rinforzi localizzati delle strutture di fondazione
(fasciature in acciaio od in cemento armato presollecitato,
cerchiature ecc.).
Nei casi in cui l'intervento consista nel ripristinare
strutture cementizie per porzioni o tratti di entità
considerevoli può essere usato calcestruzzo
ordinario, che abbia resistenza e modulo elastico non
troppo diversi da quelli del calcestruzzo esistente;
l'aderenza del getto all'elemento da riparare potrà
essere migliorata mediante l'applicazione di uno strato
adesivo.
Per conciliare le esigenze di elevata resistenza e buona
lavorabilità dei getti può essere opportuno
usare additivi fluidificanti (che in genere migliorano
anche l'adesione al materiale preesistente),
Idoneo, in generale, è anche l'uso di calcestruzzi
o malte con additivi che realizzano un'espansione volumetrica
iniziale capace di compensare o addirittura di superare
il ritiro. Questo accorgimento permette di creare modesti
stati di coazione, benefici per l'inserimento dei nuovi
getti; è peraltro essenziale utilizzare casseri
contrastanti.
5. COMPLESSI EDILIZI
Nel caso di assenza di giunti, i calcoli di verifica
devono tener conto, anche con valutazioni approssimate,
delle eventuali azioni trasmesse dagli edifici contigui.
Per gli edifici in muratura, ciò può essere
fatto, in prima approssimazione, aumentando convenzionalmente
le forze orizzontali di progetto, facendo gravare sulle
strutture resistenti dell'edificio in esame una quota
parte delle masse delle zone degli edifici adiacenti,
compresa tra il muro di confine e il primo setto trasversale
al muro stesso.
(c) 1996 Note's