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Sismabonus, intervento globale per ridurre il rischio sismico

Meglio l'intonaco armato o l'iniezione di malta di calce? Esempi di interventi estesi alla totalità delle strutture portanti. Portano a classi di rischio superiori e fanno accedere alle detrazioni

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Ormai anche parlare di mitigazione del rischio sismico significa parlare di detrazioni fiscali: la novità più grossa è ormai risaputa, e consiste nel fatto che con il decreto rilancio la cessione del credito potrà essere seguita anche per il sismabonus, oltre che per tutti gli altri interventi edilizi (>> leggi: Superbonus 110% per pochi lavori, cessione del credito per tutti).

Bisogna dapprima scegliere quale metodo utilizzare per valutare la vulnerabilità sismica dell’edificio, e di conseguenza capire con quali tecniche intervenire per il passaggio alle classi di rischio superiori.

Potrebbero essere necessari alcuni interventi puntuali per il raggiungimento del necessario comportamento scatolare (così come descritto nell’articolo sul sismabonus dedicato agli interventi locali). In questo articolo però analizzeremo lo step successivo, allo scopo di perseguire il miglioramento sismico complessivo mediante interventi estesi alla totalità delle strutture portanti (in relazione alle verifiche dell’analisi globale della struttura ai sensi delle NTC18).

Sismabonus, intervento globale per ridurre il rischio sismico

Scegliendo di valutare la vulnerabilità sismica dell’edificio mediante il metodo convenzionale ai sensi del D.M. 09/01/2020 (Linee Guida Sismabonus), è appunto possibile progettare la riduzione del rischio sismico di più di una classe. Come già descritto nei precedenti articoli, il metodo convenzionale si basa sulla onerosa valutazione computazionale dell’intera struttura mediante modello di calcolo strutturale agli elementi finiti, come previsto dalle NTC18 qualora si ricada in interventi più generali di miglioramento sismico (par. 8.4.2).

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Tale metodologia, ai fini delle Linee Guida Sismabonus, è applicabile sia a strutture in muratura portante sia in c.a., a differenza del metodo semplificato applicabile solamente agli edifici in muratura. Il metodo semplificato, infatti, trattandosi di una procedura di valutazione più speditiva e dall’onere computazionale decisamente ridotto, è applicabile solamente per progettare interventi locali su strutture murarie. Poiché il metodo convenzionale analizza il comportamento dinamico dell’intera struttura, come anche previsto dalle NTC18 il progettista dovrà prima di tutto aver valutato la sicurezza nei confronti di tutti quei cinematismi fuori dal piano che di fatto non permetterebbero l’attivazione del comportamento globale della struttura.

Anche laddove siano previsti solo interventi di tipo locale per la mitigazione del rischio sismico, se il metodo scelto è quello convenzionale, la valutazione della sicurezza sismica ai fini del sismabonus dovrà avvenire sull’intera struttura e non solamente nei riguardi dei singoli interventi come invece indicato dalle NTC18 al par. 8.4.1 (riparazione o intervento locale).

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Interventi di miglioramento sismico su strutture in muratura

«[…] Questi interventi sono mirati sia al risanamento ed alla riparazione di murature deteriorate e danneggiate, sia al miglioramento delle proprietà meccaniche della muratura; la soluzione tecnica da applicare andrà valutata anche in base alla tipologia e alla qualità della muratura. Gli interventi dovranno utilizzare materiali con caratteristiche fisico-chimiche e meccaniche analoghe e, comunque, il più possibile compatibili con quelle dei materiali in opera. L’intervento deve mirare a far recuperare alla parete una resistenza sostanzialmente uniforme e una continuità nella rigidezza, anche realizzando gli opportuni ammorsamenti, qualora mancanti. […]» (D.P.C.M. 09/02/2011)

La riduzione del rischio sismico si traduce in un rinforzo delle caratteristiche meccaniche delle pareti portanti, in particolare della resistenza a compressione e a taglio. Le tecniche qui di seguito proposte presuppongono tempistiche di cantiere molto più lunghe e un maggiore onere economico rispetto agli interventi puntuali descritti nell’articolo sugli interventi locali. Di contro, sono interventi spesso compatibili con i requisiti estetici e strettamente necessari per limitare i danni sismici e i tempi di inagibilità a essi conseguenti. In molti casi variando le rigidezze dei pannelli murari, è consigliabile estendere gli interventi alla totalità delle strutture portanti al fine di non creare disomogeneità nella risposta dinamica dell’edificio.

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INTONACO ARMATO

Una delle tradizionali tecniche consiste nell’esecuzione dell’intonaco armato, soluzione ampiamente collaudata nel corso dei decenni e oggi migliorata con l’utilizzo di materiali innovativi e maggiormente compatibili. L’intervento è applicabile su superfici già intonacate, mediante la rimozione dell’intonaco esistente e il rifacimento di uno similare con malta di calce ma armato con una rete, generalmente in fibra di vetro. Le reti della superficie muraria interna ed esterna devono essere collegate mediante connettori trasversali consistenti in barre del medesimo materiale delle reti, altrimenti il sistema non risulta efficace. Si crea così una sorta di “impacchettamento” della muratura, che ne migliora notevolmente le prestazioni meccaniche. Le reti possono essere anche di altri materiali compositi, ad esempio in tessuti di carbonio che vengono incollate con resine e collegate trasversalmente mediante corde fioccate, oppure con reti in fibra d’acciaio o di basalto.

Esistono anche varianti alla tecnica tradizionale che prevedono la possibilità di lasciare a vista il paramento murario esterno ed intervenendo su di esso soltanto con giunti armati da trefoli di piccolo diametro connessi trasversalmente alla rete di rinforzo dell’intonaco interno.

Figura 1a. Applicazione della rete in fibra di vetro per armare il successivo intonaco
Figura 1b. Immagini di lavori di miglioramento sismico di Villa Gasparini a San Prospero (MO), lesionata dal terremoto dell’Emilia 2012
Figura 2. Rinforzo dell’intonaco mediante incollaggio con resina epossidica di una rete in materiale composito e connessa trasversalmente con corde fioccate e impregrate con la medesima resina di incollaggio (Museo della Civilità Contadina – Bastiglia – MO). Immagini 1a-1b-2: per gentile concessione dell’Ing. Davide Trizzino

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INIEZIONI CON COLI DI MALTA DI CALCE

Un’alternativa all’utilizzo dell’intonaco armato risiede nella tecnica delle iniezioni con coli di malta di calce all’interno della muratura. La finalità consiste nel riempire i vuoti presenti all’interno di tessiture murarie poco coese, quali muri a sacco. Poiché non tutte le tessiture murarie sono ugualmente iniettabili con la stessa efficacia, è suggeribile testare la tecnica prima di estenderla all’intero edificio mediante una limitata superficie abbinando una prova sonica prima e dopo l’intervento. Se sussiste un netto miglioramento delle velocità soniche dopo l’applicazione delle iniezioni, si avrà garanzia che i coli siano riusciti a riempire i vuoti e ridare continuità alla sezione resistente della muratura. Pertanto il progettista dovrà prestare molta attenzione a verificare che il coefficiente moltiplicativo previsto nella tabella C8.5. II della Circolare 21 gennaio 2019 n. 7 per l’utilizzo delle iniezioni sia effettivamente raggiungibile ed applicabile, in funzione della reale efficacia della tecnica nei confronti della tessitura muraria.

  Figura 3 a. Intervento puntuale di rinforzo dell’ancoraggio di una catena mediante iniezioni (Reggia di Venaria Reale – TO)
Figura 1b. Consolidamento delle pareti del Santuario di Santa Maria delle Grazie a Varoni (fraz. di Amatrice – RI) eseguito con iniezioni di malta di calce

Le due tecniche possono eventualmente essere applicate anche contemporaneamente, qualora la qualità della tessitura muraria sia scadente e gravemente compromessa. A esse è possibile associare anche l’inserimento di diatoni artificiali, meglio se di natura metallica, per migliorare la resistenza a taglio e pressoflessione nel piano delle pareti murarie.

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Interventi di miglioramento sismico su strutture in c.a.

INCAMICIATURA ARMATA

Di diversa tipologia sono le tecniche di consolidamento su telai in c.a., anche se alcune hanno punti in comune con quelle applicabili nel campo delle murature. Una soluzione applicabile a pilastri in c.a. consiste nella cosìdetta “incamiciatura armata”, molto simile all’intonaco armato prima descritto. Qualora il pilastro necessiti di un rinforzo a taglio o pressoflessione, è possibile applicare una crosta cementezia armata dello spessore di 8-10 cm con rete elettrosaldata (o con barre aggiuntive) e opportunamente collegata trasversalmente alle maglie degli altri lati. Una sorta di “cerchiatura diffusa” del pilastro.

Figura 4a. Rinforzo di pilastro mediante incamiciatura armata
Figura 4b. Rinforzo di pilastro mediante calastrellatura con angolari d’acciaio
Figura 4c. Consolidamento del telaio in c.a. mediante fasce di carbonio con specifica disposizione per il rinforzo a taglio e a flessione Immagine 4a: per gentile concessione dell’Ing. Davide Trizzino 

 

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CALASTRELLATURA CON ANGOLARI – TESSUTI

Un’alternativa dell’incamiciatura consiste nella calastrellatura con angolari, con impatto visivo dichiarato. Tuttavia, qualora le necessità di rinforzo siano maggiori, risultano sicuramente più adattabili i moderni tessuti in materiale composito, in particolar modo per il consolidamento dei nodi.

Le fasce in FRP sono applicabili mediante incollaggio con resine epossidiche. Nelle travi le fasce saranno applicate nelle zone di massina trazione per flessione, con applicazione intradossale e/o estradossale a seconda del diagramma di momento. Altresì potranno avvolgere il perimetro della trave nelle zone a maggior sforzo di taglio, o con passo costante lungo l’intera luce della trave qualora la carenza di armatura a taglio sia diffusa. Per i pilastri, a seconda delle necessità di sollecitazione, le fasce potranno essere applicate lungo lo sviluppo verticale per incrementare la resistenza alla pressoflessione, e in orizzontale attorno al perimetro del pilastro, con un adeguato passo, per il rinforzo al taglio.

Con la medesima applicazione potranno essere usate per confinare i nodi trave-pilastro e garantire la gerarchia delle resistenze del telaio in c.a. In campo sismico le fasce in FRP hanno il vantaggio di non apportare ulteriori masse sismiche aggiuntive, come invece avviene per le altre tecniche di intervento.

Foto di copertina: Abitazione gravemente lesionata nel terremoto de L’Aquila 2009. L’edificio necessita di un’analisi globale del rischio sismico e di un intervento di miglioramento sismico che interessi l’intera struttura muraria.

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Foto di copertina: Abitazione gravemente lesionata nel terremoto de L’Aquila 2009. L’edificio necessita di un’analisi globale del rischio sismico e di un intervento di miglioramento sismico che interessi l’intera struttura muraria.


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