Consolidamento di murature e ancoraggi

 

SISTEMA PER IL CONSOLIDAMENTO DI MURATURA

Negli ultimi anni si è sviluppata un’attenzione sempre maggiore nei confronti del patrimonio edilizio esistente e delle attività miranti alla conservazione dei beni edilizi, sia di notevole pregio architettonico che appartenenti all’edilizia tradizionale. Nell’ambito degli interventi di recupero di edifici esistenti, sono ricorrenti le opere di consolidamento in cui si prevede l’inserimento di elementi metallici all’interno di strutture in muratura: la cucitura di piccole lesioni, catene o cerchiature poste a contenimento dell’azione di elementi spingenti quali archi e volte, l’inserimento di tiranti interni alla muratura allo scopo di incrementarne le caratteristiche di resistenza o di migliorare il comportamento globale delle strutture, anche in funzione antisismica. Moderne ricerche, materiali e tecniche operative hanno permesso di sviluppare una tecnologia che, riprendendo i principi di funzionamento dei sistemi tradizionalmente utilizzati per il rinforzo delle strutture in muratura, garantisce i migliori risultati dal punto di vista tecnico, nel rispetto dell’esistente e della logica costruttiva del manufatto.

G-BOS, ANCORAGGI AD INIEZIONE CONTROLLATA CON CALZA
L’elemento resistente, costituito da una barra in acciaio inossidabile, AISI 304 o AISI 316, ad alta resistenza (ft nom 750 N/mm2 - fy nom 650 N/mm2 ) , con filettatura continua su tutta la lunghezza, è dotato di una speciale calza in tessuto che ha la funzione di controllare l’iniezione della malta effettuata coassialmente, per mezzo di appositi dispositivi di iniezione, per rendere solidale l’elemento di rinforzo alla muratura.

IL PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO E I VANTAGGI DEL SISTEMA
Oltre a permettere la buona riuscita delle operazioni di iniezione, evitando imprevedibili e spesso dannose dispersioni in vuoti e cavità che possono essere sempre presenti nelle strutture murarie esistenti, il controllo dell’iniezione offerto dalla calza garantisce la completa iniezione dell’ancoraggio su tutta la lunghezza ed una omogenea distribuzione degli sforzi sia attraverso l’aderenza del materiale iniettato al supporto che attraverso l’ingranamento meccanico che il bulbo iniettato sviluppa con la muratura interessata. La linea degli ancoraggi Bossong ad iniezione controllata è completa di un gamma di accessori in acciaio inossidabile AISI 316, manicotti di giunzione, manicotti tenditori, dadi, per soddisfare le diverse esigenze progettuali; si possono prevedere ancoraggi passivi, attivi con pre-sollecitatazione, ancoraggi verticali e con qualsiasi grado di inclinazione.

DIATONI ARTIFICIALI AD ESPANSIONE
Murature costituite da più paramenti non ingranati tra loro sono ricorrenti nelle costruzioni storiche. Nelle murature costruite «a regola d’arte» l’impiego dei diatoni, blocchi tessuti ortogonalmente al piano del pannello murario e di lunghezza tale da realizzare ingranamento tra i paramenti, assumeva un carattere sistematico, mentre le murature più scadenti ne risultano per la maggior parte sprovviste o caratterizzate da un numero insufficiente di elementi. In questi casi, un intervento che prevede l’inserimento di Diatoni artificiali ad espansione può essere determinante per ridurre la vulnerabilità sismica delle pareti murarie. Rispetto alle tecniche tradizionali gli ancoraggi ad iniezione controllata, permettono, grazie alla espansione della calza che esercita una compressione sulla parete del perforo nella fase di iniezione in pressione della malta, il ripristino del flusso originario delle tensioni, deviato nella fase di esecuzione del carotaggio. Un diatono “inerte”, inserito in un perforo precedentemente realizzato nel substrato, costituirà un riempimento dello stesso ma difficilmente potrà farsi carico di quelle azioni verticali deviate in corrispondenza delle aree adiacenti. I vantaggi che derivano dall’utilizzo degli ancoraggi ad iniezione controllata per la realizzazione di diatoni artificiali si riflettono anche sugli aspetti legati alla conservazione ed al rispetto della compagine muraria esistente: un diametro di perforazione ridotto rispetto alle soluzioni proposte dalle tecniche tradizionali e la sicurezza che la malta di iniezione non venga dispersa all’interno delle murature oltre all’utilizzo di elementi resistenti in acciaio inossidabile a garanzia della durabilità nel tempo dell’intervento.

L’efficacia dei diatoni artificiali a espansione può essere implementata con l’introduzione, prima dell’iniezione di una presollecitazione della barra ottenuta mediante la collocazione di elementi di contrasto provvisori alle estremità e serraggio con chiave dinamometrica; così facendo, oltre a inserire un elemento resistente a taglio che si oppone allo scorrimento tra i paramenti, la presenza di una compressione trasversale favorisce le forze d’ingranamento. Un’ulteriore evoluzione prevede un carotaggio a sezione variabile di diametro maggiore alle estremità, svaso, realizzato con apposita punta tronco-conica, che garantisce, per forma, il bloccaggio dei paramenti esterni così come un più efficace trasferimento della eventuale sollecitazione di compressione trasversale al pannello murario. Questo sistema, denominato “Diatonos”, associa ai benefici dell’intervento con diatoni artificiali ad espansione, i benefici derivanti da interventi con tirantini antiespulsivi, noti in letteratura.

 

PROGETTAZIONE E QUALIFICA SISMICA NEL CAMPO DEGLI ANCORANTI

Una corretta progettazione in condizioni sismiche considera come l’edificio risponda durante il terremoto. Questo significa tenere in considerazione spostamenti e deformazioni nei suoi elementi costitutivi che, a loro volta, causano l’apertura di fessure nelle strutture realizzate in materiali come il calcestruzzo. Per questo motivo tutti gli ancoranti destinati a trasferire carichi sismici devono essere idonei per l'impiego in calcestruzzo fessurato e la loro progettazione e qualifica deve essere basata sull’assunzione che le fessure nel materiale base abbiano cicli di apertura e chiusura per la durata del sisma. Questo sinteticamente è il concetto base sul quale si fondano gli attuali standard EOTA (European Organisation for Technical Assessment) a livello europeo per la qualifica e la progettazione sismica degli ancoranti (sia chimici che meccanici) utilizzati in calcestruzzo:

  • ETAG-001 Annex E: linea guida per la qualifica degli ancoranti meccanici e chimici su calcestruzzo
  • EOTA TR045: documento relativo alla progettazione degli ancoranti sottoposti ad azione sismica fino all’entrata in vigore dell’Eurocodice EN 1992-4.

L’idoneità al carico sismico è classificata secondo due protocolli di prova, individuati in funzione della sismicità dell’area e della classe di importanza dell’edificio su cui operare (si veda tabella sottostante). Essi si distinguono in:

  • Categoria sismica C1 – adatta solo per impieghi non strutturali con livelli di bassa sismicità,
  • Categoria sismica C2 – adatta per impieghi strutturali e non strutturali e per tutti i livelli di sismicità.

Il protocollo di prova C1 riprende interamente quanto proposto dalla normativa statunitense ACI 355-2 e prevede 10 test con simulazione sismica a trazione e a taglio per ogni diametro dell’ancorante di cui si vuole ottenere la qualifica. Invece, la categoria sismica C2 comporta un protocollo più severo che prevede un minimo di 30 test per diametro e, oltre alla ciclicità del carico, si prende in considerazione anche la variabilità di apertura della fessura fino ad un’ampiezza massima di 0,8 mm simulando l’inversione del momento attraverso la compressione attiva del calcestruzzo intorno all’ancoraggio. Come è possibile vedere territori con rilevanza sismica come l’Italia ricadono quasi completamente in categoria C2. Per questo motivo Bossong S.p.A. è stata una delle prime aziende in Europa a puntare su questa qualifica per i propri prodotti in modo da poter proporre sul mercato soluzioni sicure ad affidabili anche in situazioni sismiche.

La gamma di ancoranti Bossong per il fissaggio in zona sismica è costituito da due ancoranti chimici:
EPOXY21, resina epossidica pura ETAG 001-5 Option1 Seismic AnnexE C2. Leed tested, Fire resistance test, InPP Underwater test, COV etc.
V-PLUS, resina vinilestere senza stirene ETAG 001-5 Option1 DTA Sismique ReBar. Leed tested, Fire resistance test, InPP Underwater test, COV etc.
Oltre agli ancoranti chimici Bossong dispone di ancoranti meccanici SZ e B-Zplus ETAG 001-2 Seismic C1 e C2. Swiss Shock approval, Fire resistance test, ICC-ES approval etc.

[di Michele Taddei]

 

 

Potresti essere interessato a...