L'episodio di questa settimana è dedicato alla diagnosi dei dissesti delle opere in muratura, ai meccanismi di primo e secondo modo e alle relative tecniche d'intervento
Nel decimo episodio di Ufficio Tecnico – il podcast dedicato al recupero edilizio e alle tecniche di rinforzo strutturale, i nostri conduttori, Stefano Agnetti e Andrea Costantini, hanno affrontato il tema della diagnosi dei dissesti delle murature e dei meccanismi di collasso nel piano e fuori piano. Infine, hanno individuato le tecniche d'intervento più idonee per la risoluzione delle problematiche evidenziate.
Lo show di questa settimana è ricchissimo di informazioni per questo vi consigliamo di non perderlo. Prima di lasciarvi all'ascolto però, una comunicazione importante: con l'episodio 10 termina il primo ciclo di episodi del nostro podcast. Cogliamo dunque l'occasione per ringraziare tutti coloro che ci hanno ascoltato e per rinnovare, ancora una volta, l'invito a inviarci le vostre domande. Ufficio Tecnico tornerà infatti prossimamente con nuovi argomenti e con l'obiettivo di porre sempre di più al centro dello show i contributi di chi ci segue.
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Sintesi dell'episodio
04.20'' Le murature hanno delle caratteristiche ben specifiche: una buona resistenza a compressione, una scarsa resistenza a taglio e una resistenza nulla a trazione. Gli edifici non sono di recente costruzione quindi la sezione ha resistenze residue che nel corso del tempo vanno incontro a una riduzione. È importante perciò fare opportune analisi dei dissesti nel momento in cui si presentano le prime fessurazioni al fine di individuarne le cause.
08.30'' L'analisi e lo studio delle fessurazioni nelle murature parte dalla considerazione che le azioni orizzontali possono provocare danneggiamenti sulle murature innescando differenti tipologie di meccanismo: di primo e di secondo modo. I primi sono meccanismi fuori dal piano: ribaltamento semplice, ribaltamento complesso, flessione orizzontale e flessione verticale. I meccanismi di secondo modo invece riguardano quelli in cui l'azione, a differenza dei primi, è nel piano della sezione muraria.
11.04'' La muratura ha una resistenza a trazione molto bassa quindi dal momento in cui si formano delle tensioni di trazione, si creano delle fessure. Queste fessure, che siano nel piano o ortogonali al piano, si generano a causa di una tensione di trazione traversale alle stesse che provoca un distacco di materia. In sintesi, le fessure si creano perché non c'è una resistenza opportuna da parte della muratura a questa tipologia di sforzi. A causa di queste lesioni la muratura danneggiata va incontro a meccanismi fuori piano e nel piano.
15.03'' Il ribaltamento semplice avviene quando si crea un asse di rotazione alla base o a una altezza differente. Il pannello murario dunque si ribalta in maniera rigida nel caso in cui lo stesso non sia ben ammorsato alle murature ortogonali. Il ribaltamento composto si può avere quando le murature ortogonali sono ben ammorsate e si creano delle fessure dovute a trazione. Il ribaltamento in questo caso porta con sé anche una parte del pannello che è ben ammorsato alla muratura che si va a ribaltare.
16.55'' A seconda dei sistemi di vincolo della parete muraria e dell'azione degli sforzi che la sollecitano, si possono creare anche dei meccanismi di flessione verticale od orizzontale. Per esempio, per quanto riguarda i tetti spingenti o il martellamento dei solai dovuti ad azioni orizzontali, si possono creare delle flessioni verticali e quindi delle fessure orizzontali sul pannello murario. Si possono creare inoltre delle lesioni verticali dovute a una flessione orizzontale del pannello murario.
17.59'' In merito ai problemi dovuti alla flessione sia verticale che orizzontale, si può affermare che questo tipo di dissesto è molto gravoso nel caso di murature a sacco dove si viene a generare una disgregazione della muratura con espulsione del paramento esterno. Questo perchè, rispetto allo spessore murario, il reale spessore della muratura esistente è minore in quanto abbiamo un paramento esterno e interno con un riempimento di materiale incoerente.
18.42'' I meccanismi nel piano ossia del secondo modo sono dovuti principalmente a taglio e sono nel piano del pannello murario. La causa delle lesioni è il taglio: si creano infatti in prossimità delle aperture in direzionale diagonale rispetto al piano del pannello. Un'altra tipologia di lesione nel piano del pannello murario è quella che si ha in prossimità dei letti di malta e che è dovuta allo scorrimento. In questo caso la lesione è orizzontale rispetto al piano del pannello perchè si ha il raggiungimento della resistenza a taglio della malta.
19.59'' Le analisi che hanno portato alle considerazioni esposte sono legate a problematiche di ribaltamento. Lo studio dal punto di vista analitico viene fatto quindi sulla base di considerazioni di equilibrio dei pannelli murari ossia di equilibrio tra forze ribaltanti e forze stabilizzanti ovvero tra quelle che inducono il meccanismo di ribaltamento e che cercano di contrastarlo.
22.52'' Per entrambe le tipologie di meccanismi, in particolar modo quelli fuori piano, è possibile utilizzare delle soluzioni sia tradizionali che innovative. In riferimento al ribaltamento del pannello murario per esempio, si può intervenire utilizzando delle catene metalliche o compositi FRP (tessuti in carbonio e resine) o FRCM (tessuti in acciaio all'interno di malta). Entrambi i sistemi compositi possono essere posizionati all'esterno o all'interno collegando a due a due i pannelli paralleli e fornendo un regime scatolare all'edificio evitando così il ribaltamento di una o più facciate.
25.52'' Interventi più estesi, con la finalità di migliorare le resistenze proprie del pannello murario, sono invece utilizzati per i meccanismi di secondo modo, ovvero i meccanismi nel piano. Infatti, quando creiamo una maglia formata da fasce in carbonio, in acciaio o reti in fibra di vetro andiamo a migliorare le caratteristiche di resistenza alle sollecitazioni nel piano e fuori piano.
26.58'' Anche per i meccanismi nel piano ci sono tecniche più tradizionali quali le iniezioni di malta e le cuciture armate, volte a migliorare le caratteristiche proprie di resistenza del pannello murario.
27.20'' Esistono differenti metodi per contrastare lo stesso tipo di danneggiamento e di dissesto, per questo è importante conoscere le modalità di crisi e i meccanismi di collasso in modo tale che si possano individuare le tipologie d'intervento più adatte a contrastare i meccanismi di collasso e a prevedere un adeguato rinforzo e consolidamento del pannello murario.
Spazio agli ascoltatori
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Ing. Andrea Costantini, Supporto Tecnico alla Progettazione
Ingegnere Civile Strutturista con laurea ottenuta a Perugia e con esperienze di studio e ricerca presso la Universidad Politécnica de Valencia. Amo la Spagna, le lingue e viaggiare all'estero. In Kimia mi occupo di Supporto Tecnico alla Progettazione e sono a disposizione dei progettisti per dimensionamenti, verifiche e calcoli strutturali pre e post intervento. Il mio profilo Linkedin
Ing. Stefano Agnetti, Responsabile Ufficio Tecnico Kimia
Ingegnere Civile laureato a Perugia nel 2010 e PhD in ingegneria civile e materiali innovativi. In Kimia mi occupo di restauro e recupero edilizio. Mi piace viaggiare, sperimentare in cucina e sono un amante degli animali. Questo è il mio profilo Linkedin