Rinforzo strutturale, gli interventi per consolidare l’edificio

Un fabbricato può diventare fonte di rischio quando si trova in una situazione pericolante, in seguito a danni o perché antico. In altri casi, il rischio è sismico, e la sicurezza dell’immobile deve essere fortificata prima che il terremoto lo danneggi. Se non si decide per la demolizione, in questi casi diventa essenziale predisporre degli interventi di consolidamento strutturale.

Le imprese edili che si occupano di queste soluzioni, adottano tecniche specifiche e materiali adatti ad irrobustire l’edificio da diversi punti di vista. Si tratta di un lavoro edilizio complesso, ma la sicurezza degli edifici val bene ogni azione.

Le analisi e l’avvio dei lavori di consolidamento strutturale

Sicuramente, una prima analisi dei danni o delle strutture pericolanti è d’obbligo per capire dove agire. In seguito, sarà fondamentale scegliere le tecniche di rinforzo strutturale che meglio assicurano l’intervento.

Diverse tecnologie nell’ambito dell’edilizia consentono una valutazione adeguata, e le conoscenze a nostra disposizione oggi sono migliori rispetto al passato, per intervenire su fabbricati di ogni tipologia.
In particolare, alcune operazioni di rafforzamento vengono eseguite in modo da arrestare e risanare i danni dei terremoti, o prevenirli con un consolidamento utile nelle aree a rischio sismico. In queste zone, l’intervento di rinforzo strutturale è sempre più richiesto anche grazie al Sisma Bonus, che permette di mettere in sicurezza gli edifici in previsione di scosse sismiche più o meno potenti.

In altri casi, si tratta del restauro di edifici storici, dal valore artistico e architettonico, che devono essere rinforzati per evitare danni a strutture e opere d’arte.

Interventi antisismici e di consolidamento

Una volta deciso dove e come agire, prima di avviare i lavori di rinforzo strutturale, si devono scegliere metodologie e materiali. Tra le possibilità di intervento, ci sono diversi ambiti nei quali agire:

• rinforzo pareti in muratura portante o cemento armato;
• rinforzo a flessione di solai e lastre in cemento armato;
• rinforzo a flessione / taglio di travi;
• realizzazione e rinforzo degli elementi prefabbricati ;
• ripristino delle colonne;
• ripristino della muratura ad arco e volte;
• ripristino dei muri di tamponamento;
• sistemi antisfondellamento per i solai.

Tutti i lavori di rinforzo strutturale, chiaramente, devono essere eseguiti in linea con le prescrizioni normative del settore.

Sistema antiribaltamento

Tra le tante possibili opere di consolidamento sisma-resistente, oltre ai lavori per coperture e tetto antisismico, una tecnica usata è quella di applicare sistemi antiribaltamento delle tamponature.
Un intervento utile per mettere in sicurezza l’edificio agendo su alcune parti specifiche.

Questa necessità di rinforzo strutturale è dovuta allo scuotimento che l’edificio subisce in tutte le direzioni durante il sisma. Uno colpo che coinvolge chiaramente le tamponature perimetrali (muri senza funzione portante), a rischio ribaltamento.
Essendo libere dal telaio del fabbricato, in alto e alle estremità laterali, le tamponature possono ruotare e collassare.
Per scongiurare tale effetto, gli interventi di consolidamento applicano dei sistemi con reti anti-ribaltamento in fibra di vetro, e tramite la connessione della tamponatura alla trave sovrastante. Queste azioni potenziano la prevenzione dai danni sismici, e il miglioramento statico dell’immobile.

Consolidamento degli edifici storici

Per migliorare una condizione pericolante e di degrado, o per effettuare un adeguamento sismico di un immobile storico e monumentale, si agisce con il rinforzo delle murature antiche. Si esegue la risarcitura di crepe o lesioni strutturali (per ristabilire la continuità della superficie compromessa) e, parallelamente, si consolidano gli intonaci.

Nei casi di copertura lignea, frequenti negli edifici monumentali, viene effettuato anche l’ancoraggio o connessione della struttura in legno con le pareti perimetrali – si possono solidarizzare murature o legno con iniezioni di malta o resina.

Spesso, nei palazzi storici, è necessario predisporre un adeguato consolidamento di volte e archi, che sono parti fondamentali delle strutture. Si tratta di elementi in pietra o in laterizio, che non richiedono un rinforzo strutturale particolarmente invasivo, e consentono di mantenerne le specifiche architettoniche.
Si può agire rinforzando le volte e gli archi all’estradosso e all’intradosso. Altri interventi con metodologie definite sono richiesti sulle volte in camorcanna (camera a canna) usate per i solai in legno con intonaci, decorazioni a stucco e pitture.
Per ripristinare e preservare le strutture spesso si utilizza un rinforzo o risanamento delle zone di testata lignea – la rimozione e la sostituzione non è possibile per elementi di pregio o statici.

Negli edifici a rischio sismico nei centri storici, in definitiva, vengono adottate tecniche di consolidamento valutando se agire solo su singoli elementi strutturali dell’edificio, senza modificarne in maniera invasiva aspetto e utilizzo.

Materiali e tecniche innovative per il rinforzo strutturale

Si adoperano solitamente sistemi complessi, con materie prime, reti e tessuti adatti a consolidare gli edifici. Oltre all’intonaco armato tradizionale (con rete elettrosaldata sulle superfici murarie), si stano diffondendo i sistemi con fibra di vetro – a cui abbiamo accennato per le tecniche anti-ribaltamento dei muri di tamponamento.

Sistema FRCM

La sigla significa Fiber Reinforced Cementitious Matrix (Matrice cementizia fibrorinforzata) utilizzano tessuti o reti di lunghe fibre di vetro AR (Alcalino-Resistente), aramide, basalto e carbonio. Alcuni sistemi utilizzano anche fibre in PBO (poliparafenilenbenzobisoxazolo) e fili in acciaio ad alta resistenza.
Le reti sono organizzate sopra un supporto, applicate in abbinamento con malte strutturali (matrici inorganiche a base di cemento e calce), creando interventi di intonaco armato efficienti.

Questo sistema con reti e malte può diventare un ottimo rinforzo per murature, pietra e tufo, pilastri, setti, taglio di travi, nodi trave-pilastro e rinforzi a flessione di travi. Può essere usato anche per il confinamento di pilastri.
Un vantaggio è dato dallo spessore minimo del rinforzo con un solo strato, fra i 5 e i 15 mm (può aumentare fino a 30 mm con più strati).

Sistema CRM

CRM deriva da Composite Reinforced Mortar (Malta rinforzata composita) rappresenta una tecnica alternativa, ma sempre compresa all’interno dei sistemi con fibra di vetro e intonaco armato.

In questo caso l’armatura di rinforzo è costituita da reti preformate rinforzate con fibre di vetro AR, aramide, basalto e carbonio. Si usano anche resine in combinazione con la fibra, per un sistema di impregnazione ancora più efficace. Le reti saranno immerse nella malta a base di calce o cementizia, similmente al sistema precedente.
Una differenza rispetto al precedente sistema, è che risulta obbligatorio nel CRM l’uso di connettori – i dispositivi di collegamento, tramite giunti strutturali, tra solette, lastre, travi o muri.
In più, nel CRM lo spessore del rinforzo è maggiore – varia dai 30 ai 50 mm ed è prevista un unico strato – una sola rete. È un sistema utilizzato sulle murature, in pietra o laterizio, sui muri in blocchi, sulle volte e le strutture orizzontali.

A fronte di spessore e peso ridotti, entrambi questi sistemi malta-rete consentono un consolidamento delle strutture edilizie efficace. Le reti in fibra di vetro AR, inoltre, vengono usate per la messa in sicurezza dei solai negli interventi urgenti di antisfondellamento (lo sfondellamento è il distacco degli elementi di laterizio).

Sistema FRP

Un altra tipologia di interventi di consolidamento sfrutta i Fiber Reinforced Polymer (compositi fibrorinforzati a matrice polimerica).

Questi materiali compositi sono formati da fibre di rinforzo, immerse nella matrice di polimeri e con adesivi strutturali polimerici. Possono essere costituiti da fibre di aramide, vetro o carbonio, di ampia applicazione nelle opere di rinforzo strutturale.

Come forma, si usano sistemi FRP preformati con lastre sottili oppure da sistemi impregnati in cantiere, con fogli o tessuti di fibre immersi nella resina polimerica termoindurente.
Il sistema FRP viene applicato sulle superfici murarie per la grande resistenza mostrata sui pannelli murari e nei rinforzi a taglio.
A volte, però, sorgono dei problemi legati alla scarsa capacità di interagire con la struttura delle pareti murarie. Inoltre, le resine utilizzate sono poco compatibili con gli interventi su murature di edifici storici. Le soluzioni FRCM e CRM, in tal senso, sembrano più appropriate.

Curiosità per il rinforzo strutturale del futuro

I campi di ricerca più innovativi per la protezione antisismica o per il consolidamento, investono settori che sembrano pura fantascienza.
Come le fibre create dalla seta di ragno sintetica! La seta di ragno in natura è altamente elastica ma più resistente dell’acciaio. La versione sintetica mostra proprietà simili e i produttori stanno facendo a gara per perfezionarla; agiscono tramite la produzione artificiale delle principali proteine della seta di ragno, le spidroine.

Questo materiale nell’edilizia, sarebbe utile nel futuro per rivestimenti “elastici” di edifici, impalcature, telai, reti elettriche, etc.

L’idea antisismica più futuristica? Il cosiddetto “mantello dell’invisibilità”. È allo studio da anni, per creare una struttura in gomma pressurizzata, con anelli che deviano le onde sismiche intorno agli edifici. Il mantello controlla la direzione e la velocità delle onde elastiche, impedendo loro di entrare: il fabbricato diventa praticamente “invisibile” al sisma.

Come eseguire un rinforzo strutturale

Affidandosi a dei professionisti. Senza compromessi, dato che si tratta di intervenire sulla statica di un edificio e sulla sua sicurezza.
Se hai bisogno di ristrutturare e consolidare il tuo edificio, in versione sismo-resistente o meno, contattaci. Siamo esperti per il rinforzo e le ristrutturazioni antisismiche, ferrati anche dal punto di vista fiscale, per il disbrigo pratiche del Bonus Sisma.

Molti degli interventi suddetti, infatti, possono rientrare nelle agevolazioni fiscali del Sisma Bonus. Facilitazioni utili sia per i lavori “urgenti” di assestamento sia per la prevenzione di danni strutturali, con percentuali variabili dal 50% fino all’85%.

Come ditta edile di costruzioni e consolidamento, noi di General Cover eseguiamo interventi di rinforzo strutturale in tutte le provincie della Lombardia. Siamo attivi nei territori di Milano, Bergamo, Brescia, Como, Monza Brianza, Lecco, Lodi, Pavia, Mantova, Cremona, Varese, Sondrio. Fuori dalla regione lombarda, forniamo servizi edili antisismici e di consolidamento a Novara e Verbano-Cusio-Ossola, e nella provincia di Piacenza.

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