Progettazione e riqualificazione antisimica: materiali, tecniche e normativa

Progettare e riqualificare con criteri antisismici è un dovere per garantire la sicurezza delle persone e la tutela del patrimonio edilizio, soprattutto in un territorio da questo punto di vista fragile come il nostro, ma richiede specifiche competenze tecniche, normative, di materiali e di intervento.

Con questo obiettivo Prospecta Formazione e Infobuild.it hanno proposto la giornata tematica “Criteri di progettazione e riqualificazione antisismica” che ha unito a un convegno accreditato gli interventi di 4 aziende specializzate nel settore, che hanno approfondito tecniche e materiali innovativi e raccontato alcuni casi studio di successo.

Una giornata di lavori, condotta come sempre da Alessandro Bertocchi, che ha coinvolto e interessato la platea: il convegno accreditato del mattino, in cui si sono succeduti 3 relatori di ISI –Ingegneria Sismica Italiana, con 3.000 partecipanti ha visto il sold out della piattaforma prima ancora che l’evento avesse inizio, a dimostrazione dell’interesse per l’argomento della messa in sicurezza e riqualificazione antisismica. Ma anche i 4 webinar pomeridiani hanno raccolto una media di circa 750 spettatori.

Il Direttore dell’Associazione Ingegneria Sismica Italiana Ing. Davide Trutalli ha introdotto il convegno spiegando di cosa si occupa ISI. L’associazione è composta da 3 anime: un comitato scientifico, formato da professori e università, le aziende produttrici e fornitrici e i professionisti e coinvolge l’intera filiera della sismica con l’obiettivo di fare cultura della protezione sismica e promozione del lavoro degli associati, cercando di coinvolgere le istituzioni sui temi di maggiore attualità. Le attività sono tante e diversificate, dai corsi di formazione all’aggiornamento del prezzario DEI nell’ambito dei monitoraggi e delle prove dui materiali, dall’avvio di progetti pilota al nuovo format “Piazza ISI”, punto di incontro per professionisti ed esperti organizzato con molto successo in occasione di alcuni eventi come il SAIE di Bologna 2022. Per festeggiare il decennale l’Associazione ha pubblicato un volume cartaceo ricco di contenuti tecnici che interessano la messa in sicurezza e la tutela del patrimonio edilizio e strutturale.

Il progetto pilota in un borgo storico

L’Ing Corrado Prandi – coordinatore del gruppo di lavoro Edifici Storici di ISI, ha raccontato un progetto pilota realizzato nel borgo storico di Castiglione del Terziere in Lunigiana, spiegando quanto è stato fatto fino ad ora, soprattutto relativamente a rilievi e indagini su terreni e fabbricati, trattandosi di un aggregato, e anticipando quello che andrà fatto in futuro.

In particolare il gruppo di lavoro, cui hanno partecipato diverse persone con varie competenze professionali (storici, accademici, geometri ingegneri e architetti ), ha messo a punto una serie di operazioni applicative che hanno permesso di  realizzare una traccia che si potrà impiegare in futuro, con le eventuali e necessarie varianti, sui passaggi corretti da seguire in tutte le fasi in questi interventi, nel pieno rispetto della normativa.

Il percorso è stato sviluppato in 3 fasi: rilievi su terreni e fabbricati; modellazione, durante la quale saranno impiegati i dati e le proposte progettuali.

Il borgo  antico di Castiglione è circondato da valli delimitate ai lati da crinali ed è caratterizzato da un’importante vegetazione, che non lo rende facilmente raggiungibile.

L’Ing. Prandi ha evidenziato che recuperare i dati storici è stato necessario e impegnativo: nella zona si sono susseguiti diversi episodi sismici cui sono seguite successive ricostruzioni di ampliamento e miglioramento, fino al 1920 quando si è avuto l’ultimo grande evento.
Il borgo nel tempo ha perso di rilevanza con il trasferimento delle funzioni amministrative in una località a fondo valle, con una conseguente decrescita demografica e solo in tempi recenti si è deciso di intervenire con opere di riparazione e manutenzione. 

Il rilievo inizialmente è stato piuttosto sommario ed è stato fatto con tecniche tradizionali: a una prima livellazione fatta per definire le quote relative sul perimetro dell’aggregato sulla parte di borgo interessata dalla ricerca, sono seguite le fotografie dei vari fabbricati.

E’ stato poi fatto un rilievo con laser-scanner con drone che ha permesso di avere dati molto più precisi e la geometria completa dell’aggregato in fase di analisi.

Successivamente si è passati alla fase di caratterizzazione dei terreni che ha previsto anche indagini dirette.

Il passaggio successivo è stato quello della caratterizzazione delle murature e in particolare delle arenarie della Lunigiana (probabilmente i sassi impiegati provenivano dalla Cava di Montereggio). Per una caratterizzazione più completa e accurata dei paramenti murali è stato utilizzato il metodo IQM, indice della qualità muraria, a partire dalla disponibilità di una serie di schede presenti nella regione. Un lavoro complesso che ha permesso di raccogliere informazioni importanti per le fasi successive della modellazione, ovvero i valori per la capacità a compressione, alle azioni taglianti e il modulo elastico.

Sono state quindi raccolte le schede catastali che hanno permesso di comporre le unità immobiliari tra loro incuneate e la distribuzione delle pareti interne.

L’ultima fase di raccolta dei dati è stata fatta per valutare l’esposizione sismica del sito.

Cosa si farà nella seconda fase?

Il gruppo di lavoro procederà alla modellazione per riconoscere la vulnerabilità e pericolosità del terreno dei fabbricati e sito, i dati saranno utilizzati per la modellazione della pericolosità, in modo da definire le modalità per realizzare interventi di miglioramento sismico nei fabbricati e di mitigazione all’esposizione sismica del borgo, proporre nuove dotazioni impiantistiche e servizi esterni al borgo.

Indagini diagnostiche su edifici in muratura, come procedere

L’Ing Alessandro Battisti, associato individuale di ISI ha dedicato il suo intervento alla diagnostica strutturale e di monitoraggio dinamico in grado di identificare le caratteristiche principali di un edificio, con attenzione in particolare a quelli in muratura.

Alla base di qualsiasi indagine diagnostica, ci ha spiegato l’Ing. Battisti, è necessaria la conoscenza preliminare che, a partire dalle indicazioni delle NTC 2018, deve prevedere 2 livelli: analisi storica e controllo approfondito delle geometrie, cui segue l’analisi della caratteristiche meccaniche dei materiali.

Viene definita in fase preliminare una campagna diagnostica che prevede un certo numero di prove, realizzate da ditte specializzate o da laboratori, e sufficienti a ottenere il modello di conoscenza desiderato.

La muratura esistente

Le murature sono differenti sia dal punto di vista planimetrico che tridimensionale e prevedono più materiali con caratteristiche diverse. Proprio per questo le indagini consolidate sulle murature, che permettano di classificarle facendole rientrare nelle tabelle di muratura esistenti per poterne utilizzare i parametri definiti, sono spesso complesse.

Ci sono varie indagini che si possono utilizzare sulla muratura esistente.

L’indagine visiva con l’individuazione delle tessiture murarie e ammortamento è fondamentale. Si parte da un’analisi termografica passiva o attiva per individuare le diverse tessiture, la presenza di vuoti, di elementi in calcestruzzo….

Seguono poi una serie di scoperture di intonaco sia planimetriche che negli angoli che permettono di ricavare i parametri principali (la % di malta, la presenza di fori, di elementi estranei…) per arrivare alla possibilità di riferirsi a schede tipologiche di comprovata qualità (vedi le schede IQM).

Quando la tessitura è chiara si passa all’esecuzione di alcune prove per la caratterizzazione meccanica della muratura: la prova più importante è il martinetto piatto che può essere singolo o doppio e aiuta a misurare la sollecitazione di compressione nelle varie zone della muratura.

Una volta individuata la conformazione planimetrica della muratura si dovrà identificare quella stratigrafica trasversale attraverso l’analisi endoscopica accoppiata a carotaggio, in modo da vedere gli strati della muratura in profondità.

In questo processo normalmente sono più prelevati i blocchi di laterizio di calcestruzzo, malte di calce e cemento. Spesso vengono effettuate anche prove chimiche mineralogiche che permettono di individuare la presenza di sali, molto pericolosi per la muratura e la composizione mineralogica, la presenza della componente porosa e la granulometria.

Ci sono poi prove meno ricorrenti tra cui la prova penetrometrica di carattere qualitativo che si può eseguire su grandi superfici e permette di dare risposta sulla qualità della malta lungo tutta la muratura, aiutando a identificare strati più o meno omogenei.

L’ing. Battisti ha ricordato anche la prova di resistenza al taglio del letto di malta o “Show test” che consente di valutare la bontà del letto di malta e la resistenza al taglio in funzione della posizione e del carico verticale, soprattutto in edifici storici.

Esiste anche l’indagine GPR: con un georadar a bassa frequenza e alta penetrazione, si possono arrivare a identificare le geometrie di elementi in muratura, se a frequenze più alte si possono valutare caratteristiche geometriche.

Anche la prova sonica e la tomografia permettono di raccogliere informazioni qualitative sull’omogeneità della muratura di spessore non molto alto e sull’eventuale presenza di vuoti o lesioni. Si esegue su superfici ampie ed è piuttosto complessa.

Infine il monitoraggio dinamico che rileva le accelerazioni che derivano da una fonte esterna, si può distinguere in monitoraggio vibrazionale per danno alle strutture e per comfort abitativo e permette di comprendere quanto siano probabili gli eventuali danni. Riesce a identificare i principali parametri modali di una struttura attraverso la tecnica chiamata O.M.A (operational Modal Analysis ) che aiuta ad individuare le caratteristiche modali di una struttura in condizioni di operatività. I dati poi vengono riportati all’interno di un software.

L’ing Battisti ha concluso il suo intervento presentando un’interessante case history rappresentativa di quanto la caratterizzazione modale di una struttura possa aiutare. Si tratta del progetto del Casello autostradale di Autovie Venete, molto complicato da un punto di vista strutturale. Realizzato in struttura metallica, l’obiettivo era determinare le caratteristiche modali dei primi 4 modi di vibrare, per poi creare un modello 0 dinamico modale con l’obiettivo di attuare negli anni un piano di controllo per la manutenzione della struttura. Sono stati posti in 9 posizioni accelerometri singoli e in coppia, fino all’ottenimento di un modello semplificato inserito nel software di elaborazione. 

Intervento di miglioramento sismico negli edifici in aggregato, aspetti tecnici e normativi

Molti spunti di riflessione ha suscitato l’intervento dell’Ing. Ennio Casagrande dell’omonimo Studio e socio individuale di ISI, che ha approfondito il tema del miglioramento sismico degli edifici in aggregato, considerando aspetti normativi e tecnici.

L’Ing. Casagrande, con l’obiettivo di dare indicazioni pratiche, ha fatto un vero e proprio excursus a partire dall’individuazione di un’unità strutturale, passando a illustrare le possibili semplificazioni e gli interventi attuabili.

Che cos’è un aggregato? Le definizioni dei vari parametri che utilizza la normativa sono naturalmente importanti, ma il problema è che in Italia a volte si contraddicono. E così se nel 2014 l’aggregato strutturale veniva definito come insieme di edifici non omogenei che possono interagire sotto un’azione sismica; nel 2016 in un documento del Commissario straordinario della ricostruzione, si parla di aggregati edilizi come di un insieme di almeno 3 edifici interconnessi tra loro. 
C’è poi la definizione di edificio che nel 2017, sul Focus della ricostruzione dopo il sisma in centro Italia, viene definito come unità strutturale con continuità da cielo a terra per quanto concerne il flusso dei carichi verticali “delimitata da spazi aperti o da edifici strutturalmente contigui ma tipologicamente diversi”.
L’unità strutturale secondo le NTC 2018  (paragrafo 8.7.1) spiega che deve avere continuità da cielo a terra per quanto riguarda il flusso dei carichi verticali; una circolare del 2019 invece parla di “comportamento strutturale unitario nei confronti dei carichi orizzontali e verticali e deve garantire con continuità il trasferimento dei carichi di fondazione“.
Già da queste definizioni si genera confusione perché identificare un edificio per i carichi verticali o per quelli orizzontali è diverso. Ma non finisce qui, c’è infatti un’ulteriore definizione amministrativa, che la descrive come unità minima di intervento e quella della legge catastale che considera unità immobiliare ogni fabbricato o porzione di fabbricato che appartenga allo stesso proprietario e dà la definizione di aggregato edilizio, modificando in qualche modo una parte dell’aspetto tecnico.

Il lavoro dei tecnici diventa quindi particolarmente complesso nel comprendere di volta in volta quale siano metodologie e concetti da seguire, valutando tutti gli aspetti. Bisogna prima di tutto, ha spiegato l’Ing. Casagrande, capire a quale scala di lavoro si sta lavorando tra territoriale, urbana, aggregato o edificio.

Una volta compresa la scala di lavoro si dovrà procedere con l’analisi storica dell’aggregato che può essere effettuata anche con ricerche poco onerose partendo dai dati catastali in modo da capire la trasformazione nel tempo, i dissesti, i fenomeni di degrado.

Non sempre l’analisi storica è possibile, in questo caso si deve procedere attraverso valutazioni e indagini per identificare la composizione degli elementi costruttivi.

Quando si interviene sugli aggregati edilizi naturalmente le problematiche da tenere in considerazione sono molte e variano a seconda dei casi e l’Ing. Casagrande ha presentato diversi casi utili a comprendere come affrontare le diverse casistiche, considerando l’aspetto tecnico, quello normativo e quello civilistico dell’aggregato, per quest’ultimo la circolare congiunta del Commissario straordinario alla ricostruzione e dell’Agenzia delle Entrate specifica che “ai fini dell’applicazione del Superbonus per l’aggregato edilizio si applicano le medesime disposizioni previste per i condomini in relazione al trattamento delle parti comuni”. 

Per concludere, è chiaro in ogni caso che alla base del lavoro debba esserci un buon metodo di indagine, che parta dalla valutazione precisa dell’aggregato e debba poi considerare anche l’inquadramento civilistico per capire se ci siano elementi in comune e se questi nel tempo siano stati modificati. A quel punto si potranno proporre gli interventi, naturalmente nel rispetto della normativa e considerando i possibili bonus. Senza dimenticare, ci ha ricordato l’Ing. Casagrande, il monitoraggio strutturale.

 

Stabila – Dallo studio di fattibilità all’us built, come fare 

Molto interessante l’intervento dell’Ing. Michele Destro, Head of Research and Development di Stabila, e dell’Ing. Ennio Casagrande che ci hanno spiegato che la fattibilità parte dall’analisi delle caratteristiche del progetto avendo ben chiari gli obiettivi da raggiungere, di elevata durabilità, ottime prestazioni meccaniche, termiche, acustiche e di reazione al fuoco e basso impatto ambientale.

In funzione delle peculiarità del progetto si possono scegliere i materiali e il sistema costruttivo, che devono saper rispondere alle prestazioni richieste e devono essere supportati dalle conformità e possono essere legati anche al BIM.

 

 

Il materiale, lo ripetiamo, deve essere certificato e attestato, “ci deve essere una sorta di vademecum – ha spiegato l’Ing. Destro – con tutte le indicazioni che caratterizzano il materiale o il sistema, che deve rispondere a delle specifiche precise, che considerino lo spessore del muro, l’altezza, la tipologia costruttiva e la zona sismica in cui ci si trova”.

Un altro aspetto importante è quello della conformità a livello ambientale: i materiali devono incidere il meno possibile sul territorio, creare pochi rifiuti, essere riciclabili. I produttori devono attestare, attraverso enti terzi, che i materiali utilizzati siano conformi ai CAM e agli EPD.  

Una volta scelto il materiale si entra nel progetto e in questo caso si può optare per il tamponamento in zona sismica, “la struttura portante è data dall’elemento pilastro e il tamponamento chiude. La parte strutturale è un elemento che subisce la natura sismica del terremoto“.

Sono disponibili diverse tipologie di blocco a seconda dei parametri richiesti, anche energetici.

I muri realizzati con i blocchi richiedono poi una verifica di stabilità.  L’applicativo WallEng di Stabila, validato dall’Università di Padova, prevede anche la verifica dei tamponamenti.
Una volta fatte tutte le analisi e le verifiche si può passare al cantiere dando all’impresa tutti i dettagli e le specifiche, così da garantire un “us Built” comprensibile e senza problemi.

Anche per la muratura armata sono necessarie verifiche preliminari: molti progetti infatti, ha spiegato l’Ing. Destro, possono ricondursi al capitolo 7.8.1.9 delle NTC 201 “Costrizioni semplici” riducendo a una semplice operazione la verifica della muratura.
La muratura armata traduce quello che normalmente si usa in cantiere, quindi malta, elemento in laterizo, blocco e armatura, in un sistema costruttivo equiparabile quello in calcestruzzo con l’agevolazione di realizzare in un’unica operazione l’intero sistema, senza avere i ponti termici materici. Uno schema semplice che Stabila consegna al progettista per la realizzazione del progetto esecutivo.

Il supporto del portale WallEng

Il portale delle applicazioni Stabila WallEng è liberamente accessibile e al suo interno si trovano vari set applicativi: dal tamponamento in zona sismica al calcolo delle prestazioni e della quantità dei materiali in zona sismica, dal calcolo della trasmittanza termica e del potere fonoisolante alla resistenza al fuoco.

E’ stato recentemente introdotto un applicativo molto semplice con una funzione esecutivo, che il progettista può utilizzare per calcolare le quantità di blocco, malta e armatura in un progetto di muratura armata. A breve sarà inserito un applicativo in cui saranno inseriti i costi, in modo da avere un computo metrico del fabbricato.

Si tratta di un software di semplice utilizzo in cui dopo aver compilato i dati si avranno tutti i calcoli relativi ai prodotti da utilizzare, con un approccio di costo dell’edificio in muratura armata e la possibilità di stampare una relazione con tutti i dati.

L’ing. Ennio Casagrande ha approfondito i vantaggi di progettare con la tecnologia della muratura armata, sia a livello di cantiere che di collaudo. Si tratta di strutture che si possono tranquillamente utilizzare in zona sismica. 

La muratura è una tecnologia che ben si adatta sia alle costruzioni semplici, che come ha detto l’Ing. Destro, assicurano molti vantaggi, che in edifici articolati, facendo in questo caso i giusti calcoli con le modalità previste dalla normativa. Conclusa la parte strutturale della muratura armata il telaio del calcestruzzo nella maggior parte dei casi viene tamponato in laterizio. La normativa prescrive l’obbligo di verifica del tamponamento e anche in questo caso il portale WallEng offre un valido aiuto perché, tra i molti servizi, comprende un applicativo per la verifica dei tamponamenti richiesta dalla normativa.
L’Ing. Casagrande nell’ultima parte del suo intervento ha presentato interessanti casi studio.

Uretek – I vantaggi delle resine espandenti per il consolidamento

L’Ing. Simone Pavan dell’Ufficio Tecnico Uretek Group nella prima parte del suo intervento ha ricordato i vari bonus che interessano gli interventi di consolidamento del terreno di fondazione, per poi spiegare come progettare tali interventi, presentando alcuni casi pratici progettati con un software Uretek, con l’uso di resine espandenti.

Sono 3 i bonus possibili per gli interventi di consolidamento del terreno di fondazione: 

• Supersismabonus – Con aliquota al 110% fino al 31/12/22 e ridotta al 90% (tranne in specifici casi in cui rimane al 110: i condomini in cui sia stata fatta la delibera assembleare entro il 18/11/22 e CILAS depositata entro il 31/12/22 o delibera tra il 19 e il 24 novembre) per gli interventi, realizzati  in condominio fino al 31 dicembre 2023, in edifici in zone sismiche 1, 2 e 3, purché sia dimostrata la messa in sicurezza statica e la riduzione del rischio sismico del fabbricato. Per le villette l’aliquota del 90% è riconosciuta solo per lavori realizzati sulle “abitazioni principali” e solo per i soggetti con reddito sino a 15.000 euro. L’aliquota scenderà al 70% nel 2024 e al 65% nel 2025. Sono previste 5 rate e la spesa massima per unità immobiliare è di 96.000 euro.
• Sismabonus ordinario – Introdotto nel 2013 e pensato sempre per edifici in zona sismica 1, 2 e 3, per interventi relativi a misure antisismiche e messa di insicurezza antistatica, con una spesa massima di 96.000 euro per unità abitativa da recuperare in 5 anni. L’aliquota varia dal 50% all’80% a seconda del salto di classe ottenuto. 
• Bonus ristrutturazione al 50% – Valido fino al 31/12/2024 per condomini e unità monofamiliari, è confermato fino al 31 dicembre 2024, con una spesa massima per unità di 96.000 euro da recuperare in 10 anni per interventi di manutenzione ordinaria solo nei condomini, manutenzione straordinaria, restauro e ristrutturazione per condomini e unifamiliari. Dal 2025 l’incentivo potrebbe scendere al 36%. 

In tutti e tre i casi ricordiamo che cessione del credito e sconto in fattura da qualche settimana sono stati stoppati, ma sono richiesti asseverazione e visto di conformità.

Le tecnologie di Uretek permettono di ripristinare e consolidare terreni e murature in maniera rapida, in tutti gli ambiti edilizi, e senza interferire con l’attività delle persone. Si tratta di interventi che accedono al super-sismabonus.

Le resine espandenti per gli interventi di consolidamento

Gli interventi di consolidamento dei terreni Uretek Deep Injectons^® realizzati con le resine espandenti poliuretaniche permettono di irrigidire il terreno riducendo le oscillazioni della struttura, assicurando un minor rischio di caduta degli elementi strutturali.

In questo caso il software esclusivo di Uretek  SIMS 2.0 conferma la messa in sicurezza statica obbligatoria per accedere al supersismabonus, calcolando il miglioramento del terreno in quanto a resistenza e rigidezza a seconda della resina iniettata e fa un’analisi della riduzione del rischio sismico a seguito dell’intervento in caso di terremoto. Inoltre viene dimostrata la riduzione del rischio sismico: il terreno non è completamente rigido, ha spiegato l’Ing. Pavan, è un mezzo flessibile che ricorda una molla, “con l’intervento di consolidamento con resine si va ad irrigidire il terreno” riducendo le oscillazioni, gli spostamenti della struttura e gli sforzi sugli elementi strutturali.

Per progettare un intervento di consolidamento si deve partire dallo stato in cui si trova l’edificio, comprendere le cause del cedimento, che può per esempio essere dovuto all’essicamento degli strati superficiali in caso di terreno argilloso che ne provoca una riduzione dello spessore, o a una differente composizione del terreno, ma anche alla rottura di tubazioni delle acque superficiali o, ancora, agli scavi effettuati vicino ai fabbricati che possono provocare un detensionamento del terreno a lato delle fondazioni. 

Una volta comprese le cause va studiato nel dettaglio il progetto considerando il volume di terreno da trattare, il miglioramento richiesto, il tipo di resina espandente da utilizzare (differenti in base al tempo di espansione) a seconda delle caratteristiche del terreno e la quantità di resina che viene iniettata, con delle specifiche cannule “multipoint” dotate di più fori laterali, che assicurano un trattamento omogeneo. Una volta raccolti tutti i dati il software SIMS 2.0, a seconda dei parametri inseriti, permetterà di calcolare il miglioramento del terreno e la quantità dei resina da iniettare.

Sulla base dei dati si procede con la fase operativa in cantiere  che prevede la perforazione della fondazione, la posa delle cannule, l’iniezione della resina per garantire la stabilizzazione del terreno e il sollevamento della pavimentazione. Tutte le operazioni vengono monitorate in maniera rigorosa anche con prove penetrometiche per sondare la resistenza del terreno prima e dopo i lavori.

L’Ing. Simone Pavan ha poi presentato un interessante caso studio progettato con il software e realizzato in un condominio a Mezzago (MB) con un problema di cedimento del terreno di fondazione e un abbassamento di circa 20-40mm, in cui sono stati trattati in 13 giorni 112 metri di fondazione nastriforme e 12 plinti per uno spessore di 4 metri.

Fassa Bortolo e le soluzioni per il recupero e miglioramento del costruito esistente

L’Ing. Michele Fava di Fassa Bortolo ha trattato il tema degli edifici esistenti e della modalità di miglioramento strutturale degli stessi che può avvenire con sistemi CRM e presidi per la messa in sicurezza finalizzati per esempio all’antisfondellamento e all’antiribaltamento.Fassa Bortolo offre, infatti, un sistema integrato che consente di operare in gran parte degli ambiti per risolvere le esigenze di cantiere, tra questi i sistemi di rinforzo strutturale e consolidamento.

Il punto da cui partire è la vulnerabilità dal punto di vista sismico del nostro territorio, vulnerabilità che è importante considerare per la salvaguardia degli edifici e per garantire la sicurezza di cose e persone.

Nel corso del webinar sono stati presi in esame edifici in muratura e a telaio in calcestruzzo armato con tamponamenti in laterizio.

Gli edifici in muratura possono presentare criticità globali o locali, con singoli elementi strutturali che possono manifestare comportamenti anomali. La linea guida che permette di individuare le soluzioni da utilizzare sono le NTC, nello specifico si considerano al punto 4 i criteri per gli edifici in muratura.E’ possibile intervenire con operazioni localizzate o con interventi più invasivi e più efficaci. Esistono interventi in cui sono coinvolti singoli prodotti, che devono rispondere a determinate normative, oppure più soluzioni integrate e, quindi, sistemi veri e propri. Non si parlerà più di marcatura CE, caratteristica del singolo prodotto, ma di certificazioni relative all’intero sistema.

Gli interventi con i singoli prodotti possono prevedere iniezioni con miscele leganti con boiacca a base NHL, malte a consistenza variabile o combinazioni di malta + armatura per incrementare la resistenza della muratura; in questi casi si riesce a salvaguardare l’effetto di eventuali murature faccia a vista, mantenendo l’estetica.

In caso di interventi complessi si utilizzano sistemi formati da più prodotti che includono sempre un elemento di rinforzo (rete o tessuto) ed elementi che inglobano questo rinforzo. Nello specifico il webinar si è concentrato sulla presentazione dei sistemi con reti in fibra di vetro annegate in matrice inorganica (FRCM o CRM).

Sistemi CRM ad alto spessore e FRCM a basso spessore

Il sistema di rinforzo attraverso intonaco armato CRM nasce dall’evoluzione di quello che veniva fatto con malta cementizia e rete elettrosaldata. La normativa definisce l’intonaco armato come sistema costituito da rete preformata da connettere alla muratura con presenza di elementi di connessione della stessa natura della fibra e a completamento una matrice che avvolge il sistema di rinforzo, in questo caso una malta.

La normativa definisce anche altri elementi, a volte obbligatori altre opzionali, che includono sempre la matrice inorganica e l’elemento di rinforzo; a fare la differenza è il fatto che l’elemento di connessione non è più obbligatorio, lo diventa solo all’occorrenza.Se facciamo un parallelismo tra i due sistemi notiamo che l’ingombro occupato è differente: il classico intonaco armato occupa dai 3 ai 5 cm, mentre i sistemi FRCM hanno un limite di spessore che va dai 5 ai 15 mm. Gli spessori variabili impongono una tipologia di rinforzo a maglia variabile.

La linea guida consente di lavorare con fibre di diversa natura (vetro, carbonio ecc.) e per i sistemi FRCM possono essere utilizzati anche i tessuti.

Fassa Bortolo propone, per la tecnica di intervento con sistema armato CRM, il sistema Fassanet Solid System, composto da diverse tipologie di malte a base di calce idraulica naturale a diversa prestazione in abbinamento a una rete bidirezionale bilanciata in fibra di vetro offrendo ottima resistenza agli ambienti aggressivi che possono potenzialmente alterare il sistema di rinforzo.

Per quanto riguarda i sistemi di rinforzo FRCM viene proposto Fassanet ZR System che permette di lavorare anche su supporti in calcestruzzo. La rete utilizzata è in fibra di vetro e la malta non è più a base calce ma a base cementizia.

L’elemento di connessione in questo caso diventa facoltativo in funzione del tipo di intervento e del contesto in cui si opera e può essere preformato in fibra di vetro, come la rete, oppure a fiocco. 

Nel caso sia necessario operare su elementi non strutturali Fassa propone la famiglia di sistemi Fassa Protection, sia che si tratti di elementi orizzontali che verticali. Si tratta di sistemi antiribaltamento e antisfondellamento che prevedono la possibilità di intervenire sia su supporti intonacati che nell’ambito di interventi su supporto stonacato.

Il presidio antiribaltamento della famiglia Fassa Protection evita che in caso di terremoto vi siano disgregazione e distaccamento dell’elemento di tamponamento dall’elemento strutturale con ribaltamento. Fassa ha sviluppato sia un sistema con malta cementizia che a base di calce idraulica naturale per rispondere a ogni esigenza e ha testato entrambe i sistemi in laboratorio, dimostrando l’efficacia con un confronto tra muratura con presidio e muratura senza presidio.

La tecnologia Argisol per l’adeguamento antisismico e miglioramento energetico in un’unica fase

L’Ing. Denis Trovò di Bioisotherm presenta il sistema Argisol, una tecnologia ad armatura diffusa, frutto di un’esperienza di realizzazione di più di 35 anni. Si tratta di un blocco cassero utilizzato per la realizzazione di edifici ad alte prestazioni, ma nel corso del webinar il focus è stato l’applicazione del sistema all’esistente per il miglioramento antisismico.

Questo sistema garantisce, quindi, un miglioramento combinato di sicurezza antisismica ed efficientamento dal punto di vista energetico. 

Le criticità degli edifici in muratura presenti in Italia

La maggior parte degli edifici presenti sul nostro territorio, caratterizzati da struttura in muratura, sono di vecchia data e presentano delle criticità che tendono ad accentuare la vulnerabilità sismica. Un esempio è dato dalla mancata connessione tra il cordolo di piano e la parete, che crea cinematismi di ribaltamento della parete fuori dal piano.

La muratura, inoltre, non ha adeguata resistenza agli sforzi di taglio e questo genera, in caso di sisma, oscillamento dei maschi murari lungo il lato di massima estensione, a differenza di quanto avviene negli edifici a telaio dove l’energia viene dissipata attraverso i nodi di collegamento.

Vi è, poi, il problema delle pareti snelle, cioè pareti in muratura nelle quali i maschi murari vanno in sofferenza a causa di altezze di interpiano maggiori rispetto a quelle usuali.

Il problema si manifesta anche negli edifici a telaio, dove lo scheletro formato da travi e pilastri subisce il danneggiamento dei nodi una volta avvertito il sisma, in quanto questi hanno ormai dissipato tutta la loro energia.

Gli edifici possono manifestare anche espulsione dei tamponamenti, soprattutto se costruiti quando non era previsto un collegamento tra di essi. Eventualmente si possono verificare anche distacchi dei paramenti esterni non fissati.

I problemi da considerare negli edifici di vecchia data non sono solo strutturali, ma anche energetici con presenza di diversi ponti termici.

Come riqualificare un edificio esistente con tecnologia Argisol?

La tecnologia Argisol consiste nell‘incrementare il numero di pareti resistenti rendendo l’edificio più flessibile e capace di dissipare più energia, con spostamenti  controllati, oppure di resistere ad accelerazioni maggiori con pareti di controventamento. Le pareti devono essere disposte lungo il perimetro dell’edificio, per non creare eccentricità, o creare un esoscheletro di controventamento ad avvolgere l’intero edificio: ho minore forza in gioco e comportamento migliore delle forze.

Le nuove pareti sono realizzate con casseri isolati; si tratta di lastre isolanti in EPS neopor tenute assieme in modo equidistante mediante distanziali in lamiera zincata, di diversi spessori e tipologie. Si tratta di un sistema certificato ETA, valutazione tecnica europea.

La tecnologia, cosiddetta tecnica del cappotto sismico, è definita da un pacchetto che include struttura portante esistente, con cordoli e fondazioni, parete esistente, casseforme Argisol e fissaggi puntuali.

La realizzazione è totalmente in opera, previo dimensionamento strutturale. Le connessioni tra esistente e nuova struttura possono avvenire con ancoraggi di tipo meccanico o chimico.

Questa soluzione genera diversi vantaggi:

• sicurezza sismica, grazie al getto in c.a.
• efficientamento energetico, grazie al doppio strato isolante
• ridotta invasività, si può agire solo dall’esterno senza interrompere le attività nell’edificio
• facilità di posa
• scelta delle finiture.

Caso studio di edificio milanese, zona sismica 2 e fascia climatica E

L’Ing. Denis Trovò ha poi presentato vari casi studio tra cui vi raccontiamo un intervento di Milano, realizzato su due edifici gemelli caratterizzati da 4 piani fuori terra e sottotetto, sottoposti a riqualificazione energetica e strutturale con Superbonus 110%.In questo caso sono state utilizzate due linee di prodotto separate: Argisol, per l’efficientamento energetico e la messa in sicurezza da un punto di vista sismico, e il cappotto BioKP, per il miglioramento energetico delle parti rimanenti di edificio.

Sono stati introdotti setti in c.a., successivamente isolati, e pareti Argisol in affiancamento all’edificio esistente. Le parti scoperte dal sistema Argisol sono state isolate con cappotto. E’ stata poi irrobustita la pilastratura centrale e rinforzato il sistema dei solai.

Il nuovo cordolo della copertura è stato realizzato nella parete Argisol per non appesantire la parete esistente e incrementare la stabilità e la sicurezza sismica della parete nuova, scarica dal punto di vista gravitazionale, aiutando il momento stabilizzante.

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