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Circolare 12/12/1981

Circolare 12/12/1981 n. 22120 - Ministero dei lavori pubblici - Istruzioni relative alla normativa tecnica per la riparazione ed il rafforzamento degli edifici in cemento armato ed a struttura metallica danneggiati dal sisma.

CIRCOLARE MINISTERO DEI LAVORI PUBBLICI 12 DICEMBRE 1981 N. 22120

(PRES. CONS. SUPERIORE – SERV. TECN. CENTRALE)

LEGGE 14 MAGGIO
1981, N. 219 – ART. 10 – ISTRUZIONI RELATIVE ALLA NORMATIVA TECNICA
PER LA RIPARAZIONE ED IL RAFFORZAMENTO EDIFICI IN CEMENTO ARMATO ED A
STRUTTURA METALLICA DANNEGGIATI DAL SISMA.

Di seguito alla circolare
n. 21745 in data 30-7-1981 di questo Ministero – Servizio Tecnico
Centrale – con la quale, in relazione alla legge 14-5-1981 n. 219 e
per l’applicazione delle Norme tecniche di cui al D.M. 2-7-1981,
sono state emanate le Istruzioni relative alla riparazione ed al
rafforzamento degli edifici in muratura danneggiati dal sisma del
novembre 1980 e del febbraio 1981, si provvede con la presente
Circolare a completare dette Istruzioni con la parte relativa alla
riparazione ed al rafforzamento degli edifici in cemento armato ed a
struttura metallica.
Le presenti Istruzioni hanno riportato il parere
favorevole dell’Assemblea Generale del Consiglio Superiore dei
Lavori Pubblici.

4. EDIFICI IN CEMENTO ARMATO

4.1. CRITERI GENERALI
D’IMPOSTAZIONE PROGETTUALE

I criteri che stanno alla base degli
interventi di riparazione e rafforzamento di un edificio danneggiato
dal sisma, nonché le principali operazioni progettuali sono enunciati
dalle Norme ai punti 2, 2.1 2.3 2.4. e, per quanto concerne in
particolare il cemento armato, al punto 2.5.
L’argomento viene
riproposto e sviluppato nella prima parte delle presenti istruzioni,
al punto 2., con riferimento generale, e al punto 3.1. con riferimento
agli edifici in muratura. Si riprende l’argomento per gli
edifici in cemento armato, onde il progettista abbia ben chiaro il
quadro che si prospetta all’atto della concezione
dell’intervento.
In sintesi gli elementi da tener presenti nella
progettazione, sono i seguenti:
– ruolo del terreno e delle
fondazioni;
– carattere spaziale del comportamento strutturale in caso
di evento sismico;
– interazione struttura-elementi non
strutturali;
– livello e distribuzione dei danni prodotti dal
sisma.
Sulla base di tali elementi si potrà valutare la situazione
attuale dell’edificio, riconoscendo in alcuni casi la necessità
di provvedere ad un adeguamento antisismico, mentre in altri casi sarà
sufficiente un semplice intervento di sola riparazione.
I punti 1.2.
e 1.3. delle Norme definiscono i concetti di “riparazione”
e di “adeguamento” antisismico. In proposito va
sottolineato che la legge 2-2-1974, n. 64 prevede all’art. 15
anche per la riparazione un implicito concetto di
“rafforzamento”, nel senso che la struttura, dopo
l’intervento di riparazione, deve tendere a conseguire un
maggior grado di sicurezza alle azioni sismiche.
La differenza dunque
fra “riparazione” ed “adeguamento” antisismico
consiste nel diverso livello di questo “maggior grado di
sicurezza”, il quale livello per la riparazione non è
esattamente precisato dalla legge n. 64, mentre per
l’adeguamento è definito dall’insieme delle Norme
approvate con D.M. 2-7-1981.
Per quanto riguarda la riparazione (e
l’implicito rafforzamento strutturale) si seguiranno le Norme,
riportate al punto 3.5., ferma restando la possibilità di adottare
tecnologie esplicitamente non menzionate in quella sede, purché
risultino di pari e comprovata efficacia (punto 2.4.2. delle Norme).
Tali indicazioni vengono riprese ed ulteriormente illustrate nel
seguito di queste istruzioni, al punto 4.3.
Per quanto riguarda
l’adeguamento antisismico dell’edificio, da progettarsi
tenendo presenti gli obiettivi fissati dalle Norme al punto 2.4., si
deve avere speciale riguardo alla globalità del comportamento
strutturale, ricordando in particolare che l’inserimento
nell’ossatura dell’edificio di nuovi elementi resistenti,
ovvero il rafforzamento di alcune sue parti, hanno generalmente
influenza sul comportamento dell’intero organismo; possono tra
l’altro portare ad un incremento di sollecitazioni in parti
della costruzione che, ove non vi si prestasse la dovuta attenzione,
prevedendo eventuali rafforzamenti, renderebbero vane le finalità
stesse dell’intervento.
E’ opportuno anche evidenziare
l’importanza che assumono, come ed ancor più che nelle nuove
costruzioni, i dettagli costruttivi, sia nella loro concezione che
nella realizzazione.
Accanto al ruolo resistente di alcuni particolari
costruttivi si deve altresì tenere presente la funzione che spesso
questi assolvono nei riguardi della duttilità della struttura;
caratteristica questa essenziale in fase di sisma violento. Pertanto
la cura nell’ideare e realizzare, ad esempio, un nodo
trave-pilastro in cemento armato, oppure nel ripararlo, è di
rilevante importanza ai fini della sicurezza anche se ciò non appare
esplicitamente nei calcoli di verifica.
Tale verifica che accompagna
il progetto di adeguamento antisismico costituisce, ferme restando le
considerazioni ora esposte, la garanzia della raggiunta sicurezza.
Essa si basa, per gli edifici in cemento armato, sulle Norme Tecniche
di cui al D.M. 3-3-1975.
I concetti sopra richiamati si traducono in
una articolazione di operazioni che vengono ulteriormente approfondite
nei paragrafi che seguono.
Resta inteso che la traccia metodologica
indicata è valida in linea generale, potendo i singoli punti trovare
sviluppi diversi in relazione ai problemi trattati.

4.1.1. Progetto
esecutivo

Al punto 2., secondo paragrafo delle Norme, in armonia a
quanto prescritto dall’art. 7 della legge 2-2-1974, n. 64, sono
elencati i documenti essenziali che devono costituire il progetto
esecutivo.
Oltre agli elaborati grafici, il progetto deve essere
accompagnato dalla relazione tecnica e dai fascicoli dei calcoli per
la verifica sismica delle strutture portanti.
Trattandosi di edifici
in cemento armato, gli interventi necessari alla loro riparazione e al
rafforzamento antisismico sono soggetti agli adempimenti prescritti
dall’art. 4 della legge 5-11- 1971, n. 1086.
Sono esclusi
tuttavia da tale obbligo gli interventi localizzati di sola
riparazione su membrature singole, nonché gli interventi su elementi
costruttivi che assolvono una funzione resistente di limitata
importanza nel contesto statico dell’edificio.
Il deposito del
progetto all’Ufficio del Genio Civile avverrà dopo che la
Commissione Comunale consultiva di cui all’art. 14 della legge
14-5-1981, n. 219, avrà esaurita l’istruttoria sul progetto ai
fini della sua approvazione e della conseguente assegnazione del
contributo erariale.
Per quanto riguarda il contenuto specifico della
relazione tecnica si rinvia a quanto indicato al punto 3.1. delle
presenti istruzioni, relativo agli edifici in muratura, tenendo conto
ovviamente delle necessarie varianti in relazione al diverso sistema
costruttivo.
Gli elaborati grafici devono contenere ogni elemento
necessario a descrivere la struttura esistente nonché i disegni
esecutivi atti a definire, anche nei dettagli, le opere di riparazione
e rafforzamento. Ciò in conformità all’art. 4 della legge
5-11-1971, n. 1086.
Da tali elaborati deve risultare in particolare:

lo stato di fatto da cui si rilevi l’ubicazione e l’entità
dei danni;
– la posizione dei saggi in fondazione e in elevazione
eseguiti;
– la rappresentazione degli interventi di ripristino
strutturale progettati.
Si richiama l’attenzione
sull’obbligo di evidenziare con chiara indicazione riportata nei
grafici, il ruolo statico che taluni elementi costruttivi dovranno
assolvere nel nuovo assetto strutturale previsto dal progetto:
significativo è l’esempio dei muri divisori o di tamponamento,
di norma considerati non portanti per quanto riguarda i carichi
verticali, ai quali muri invece, in fase di progetto di adeguamento,
venga attribuita una preordinata funzione d’irrigidimento
trasversale. Ciò anche al fine di evitare che eventuali successive
modifiche, ad opera realizzata, possano alterarne la resistenza alle
azioni sismiche prevista in fase di progetto.

4.1.2. Schema
strutturale

Il capoverso a) del punto 2.1. delle Norme prevede la
individuazione dello schema strutturale mediante una analisi globale
dell’edificio nella situazione preesistente al sisma.
Il punto
2.5.1., a proposito degli edifici di cemento armato precisa in
particolare che si terrà generalmente conto della presenza di
elementi, anche non strutturali che, attese le caratteristiche di
rigidezza e resistenza, possano contribuire in maniera significativa
all’assorbimento delle azioni sismiche ovvero, possano
modificare sensibilmente il comportamento della sola ossatura
portante.
Se si dispone del progetto originario dell’edificio, è
sufficiente verificarne la rispondenza allo stato di fatto, tenendo
presente quanto indicato nel successivo punto 4.1.3. delle presenti
istruzioni.
Se non si dispone di tale progetto, si deve individuare
fra gli elementi dell’ossatura portante, i sistemi resistenti
alle azioni orizzontali nelle varie direzioni (telai semplici a maglie
ortogonali, telai con travi inclinate come nel caso delle scale o
delle falde dei tetti, pareti semplici o inserite in telai, pareti
costituenti nuclei a sezione chiusa od aperta, ecc.); si verificherà ,
poi, la funzionalità degli orizzontamenti (solai gettati in opera,
presenza di nervature prefabbricate e loro sistemi di ammorsamento
alla struttura principale, presenza di armatura nell’eventuale
soletta superiore, ecc.); si controllerà infine la efficienza del
sistema di fondazioni.

4.1.3. Analisi degli elementi strutturali e
dei materiali

Sarà compito del progettista accertare la consistenza
strutturale dell’edificio su cui si deve intervenire, spingendo
tale accertamento al livello che riterrà necessario per potersi
ragionevolmente assumere la responsabilità della relativa
progettazione. Il compito è agevolato nel caso in cui si disponga del
progetto originario dell’edificio; in questo caso come si è
detto al punto precedente delle presenti istruzioni è sufficiente
controllare la rispondenza della costruzione al progetto, rilevando
dimensioni e disposizione dei vari elementi strutturali nonché, con un
adeguato numero di “saggi”, la consistenza e la
disposizione delle armature.
I rilievi e le analisi possono essere
limitate a quelle parti dell’ossatura che, a seguito
dell’intervento di adeguamento, assumono rigidezza tale da
risultare sostanzialmente gli unici elementi resistenti
all’azione sismica. Si citano, a titolo di esempio, i seguenti
casi:
a) Edificio con ossatura in cemento armato che ha subito danni
di modesta entità alle strutture di un solo piano; ha patito altresì
danni alle tamponature, ai tramezzi e ad altri elementi non
strutturali.
Se l’ipotesi progettuale prevede
l’inserimento di irrigidimenti a tutta altezza
sull’edificio (pannellature con funzione strutturale,
controventi aggiunti a cui vengono affidate integralmente le azioni
sismiche), allora l’analisi sulla consistenza della struttura
esistente potrà essere limitata alle sole parti (pilastri, travi,
solai, fondazioni) collegate ai nuovi elementi strutturali da
inserire.
b) Edificio a struttura mista (telai in cemento armato e
murature perimetrali portanti) che abbia subìto danni alla sola
muratura e per il quale l’ipotesi di adeguamento preveda il
rafforzamento della muratura, con una delle tecniche di cui al punto
3.3. delle Norme: in questi casi l’analisi della esistente
struttura in cemento armato può essere omessa.
c) Edifici già
progettati in conformità alle Norme approvate con D.M. 3-3-1975
ricadenti in zone per le quali non è variato il grado di sismicità
S.
L’analisi sull’esistente, oltre al rilievo degli
eventuali danni, si limiterà ai saggi ed alle ispezioni visive
necessarie ad accertare che la struttura è stata di fatto realizzata
secondo il progetto a suo tempo autorizzato. Se tali verifiche
risultano soddisfacenti, il progetto di riparazione e rafforzamento
assumerà come dato di fatto gli elementi tecnici desunti dal progetto
originario.
Il presente criterio si adotta anche quando
l’edificio è stato progettato secondo normative sismiche
anteriori a quelle attuali e sia reperibile la documentazione
progettuale.
Negli altri casi le operazioni di rilevamento saranno, in
generale, più estese: infatti la consistenza e la disposizione delle
armature è accertabile solamente attraverso un adeguato numero di
saggi e verifiche.
Quando, oltre alle analisi della sola ossatura, si
debbano svolgere anche quelle ad ossatura tamponata, si individueranno
gli elementi a cui si prevede poter affidare un ruolo resistente.
Della tamponatura deve in particolare riconoscersi l’effettiva
composizione, lo spessore, i collegamenti eventuali fra le due fodere,
la natura dei componenti, ecc.
I controlli di qualità del
calcestruzzo e dell’acciaio sono decisi dal progettista con una
estensione rapportata all’importanza dell’opera ed alle
tecniche di intervento che prevede adottare. In particolare la qualità
del calcestruzzo può essere stimata mediante prove distruttive su
campioni ricavati a mezzo carotaggio, ovvero mediante prove non
distruttive (ad esempio sclerometriche), tenendo conto
dell’influenza dell’invecchiamento, ovvero con altre
tecniche atte a fornire valide indicazioni sulla capacità resistente
del conglomerato

4.1.4. Scelta dei criteri di intervento

Gli
interventi di riparazione di adeguamento antisismico, in linea
generale, possono essere effettuati secondo i due criteri seguenti:

semplice rinforzo degli interi elementi strutturali esistenti;

inserimento di un nuovo sistema strutturale collaborante con quello
preesistente.
Nel primo caso si tratta di procedere alla riparazione
degli elementi strutturali danneggiati e, se le verifiche specificate
al punto 2.1. delle Norme lo dimostrano necessario, ad un loro
adeguamento antisismico.
Nel secondo caso la soluzione consiste nel
realizzare una struttura nuova, efficacemente collegata a quella
esistente, in guisa da ottenere un unico complesso resistente alle
azioni sismiche. Poiché la ripartizione della collaborazione fra le
due strutture in parallelo dipende dal rapporto fra le loro rigidezze,
la rigidezza alle azioni orizzontali della nuova struttura resistente
deve essere tale da salvaguardare l’organismo preesistente dagli
effetti di eccessive deformazioni.
In entrambi i casi, in generale,
l’opera di rinforzo porta ad alterare la distribuzione delle
ridigezze; eppertanto l’analisi della struttura rinforzata deve
conseguentemente riguardare il complesso del nuovo organismo
resistente, con riferimento sia alle strutture in elevazione sia a
quelle di fondazione.
Criterio generale sarà sempre quello di tendere
alla massima regolarità strutturale in pianta ed in
elevazione.

4.1.5. Verifica sismica

Le Norme stabiliscono, al punto
2.5.3., che il calcolo delle sollecitazioni e le verifiche degli
elementi strutturali vanno eseguiti secondo le prescrizioni di cui al
cap. C.6., delle Norme di cui al D.M. 3-3-1975; considerano altresì,
al punto 2.5.1, la necessità di una visione globale
dell’edificio ai fini dell’individuazione dello schema
resistente, tenendo anche conto, ove opportuno, della presenza di
elementi non strutturali.
Quest’ultimo punto richiede
particolari cautele per vari motivi:
– le tamponature sono considerate
elementi non strutturali ed in quanto tali potrebbero essere soggetti
a future modifiche (spostamenti, aperture, rifacimenti con altri
materiali) difficilmente controllabili;
– la definizione delle
caratteristiche di resistenza e di deformabilità di tali elementi è
meno affidabile, generalmente, di quella relativa ai materiali
strutturali; lo stesso vale per le condizioni di vincolo agli elementi
strutturali.
E’ quindi necessario procedere, prendendo le
opportune precauzioni affinché‚ le tamponature considerate nello
schema resistente diano sufficienti garanzie nei riguardi degli
aspetti sopramenzionati.
Si possono definire a “funzione
resistente garantita” le tamponature che rispondono ai seguenti
requisiti:
1) sono inserite in un telaio e contenute nel piano medio
dello stesso;
2) la loro posizione nello schema distributivo è di per
sé tale da escludere future manomissioni;
3) la funzione strutturale è
espressamente dichiarata nel progetto ed evidenziata nella
realizzazione;
4) le caratteristiche meccaniche dei materiali e gli
spessori sono tali da rendere soddisfatte le verifiche di resistenza
(ad es. con i criteri indicati in appendice); in particolare sono da
escludere le pareti in foglio, i mattoni a grandi fori (aperture
maggiori del 40%);
5) sono assicurati i collegamenti alla struttura di
cemento armato, secondo le tecniche indicate ai punti 4.3.5 e 4.3.7
delle presenti istruzioni
6) sono assenti aperture, a meno che la
parete sia rivestita di doppia fodera armata e le aperture siano
adeguatamente riquadrate;
7) hanno elevata resistenza all’azione
sismica ortogonale al loro piano.
Le altre tamponature prive di
qualcuno dei requisiti suddetti, possono in alcuni casi, per la loro
posizione, rigidezza, resistenza, interferire in misura significativa
nel comportamento strutturale.
In tali casi, ancorché‚
l’effetto possa risultare favorevole, non se ne può ugualmente
tener conto, mancando le necessarie garanzie; ma viceversa va
prudenzialmente considerata dal progettista, l’ipotesi che
l’effetto risulti sfavorevole, come ad esempio nel caso di
tamponatura eccentrica in pianta che provoca effetti d’insieme
torsionali. Occorre, pertanto, in sede di verifica, nello spirito del
punto 2.5.2. delle Norme, procedere ad un doppio calcolo; il primo con
la sola struttura più le eventuali tamponature a “funzione
resistente garantita”, il secondo con lo schema precedente,
integrato dalle rimanenti tamponature significative; dei due calcoli
si assumeranno poi per ogni elemento le sollecitazioni più
sfavorevoli.
Nei casi in cui si consideri il contributo delle
tamponature, si adotterà , in analogia a quanto prescritto nelle Norme
tecniche 3-3-1975 al punto C.7., il coefficiente di struttura b =
1,4
In ogni evenienza però , indipendentemente dalle risultanze di
tali verifiche, sono sempre da evitare distribuzioni delle tamponature
che in pianta risultino non simmetriche e che comunque diano luogo ad
effetti torsionali, nonché quelle che in elevazione producano
discontinuità nelle rigidezze laterali, come nel caso di tamponature
presenti a tutti i piani meno uno.
Oltre all’influenza delle
tamponature si deve porre attenzione al ruolo che assumono i giunti
nei confronti del comportamento strutturale in fase di sisma, specie
quando una non accurata realizzazione porta ad un improprio
funzionamento dei giunti stessi.
Si devono altresì prevedere,
evitandole oppure se del caso tenendone conto nelle verifiche, tutte
le possibili situazioni, che favoriscono il realizzarsi di vincoli a
volte ignorati negli schemi di calcolo. Tipico è l’esempio di
solai di copertura di scantinati i quali, su terreni in pendio,
vengono proseguiti a sbalzo dal lato monte e solidarizzati col muro di
sostegno; ne segue, in fase di sisma, un possibile effetto torsionale,
nel caso che i telai paralleli al muro siano flessibili in quanto non
tamponati.
In definitiva, dopo aver perseguito, nel progettare
l’intervento, la massima efficacia di comportamento strutturale,
si dovrà , in fase di verifica, curare la scelta del modello di
calcolo, ricorrendo se necessario a più modelli
alternativi.

4.2. FONDAZIONI

Il punto 3.2. delle Norme definisce
le modalità tecniche a carattere generale per il consolidamento delle
fondazioni. Chiarimenti su tale argomento sono forniti al punto 3.2.
delle presenti Istruzioni, cui si rimanda anche per quanto attiene i
criteri generali relativi alle fondazioni degli edifici in muratura,
che con gli opportuni adattamenti possono essere utilizzati quale
valido riferimento anche per gli edifici in cemento armato.
Circa il
punto 3.5.1. delle Norme che a titolo indicativo riporta
l’elenco dei possibili provvedimenti da adottare per conseguire
il consolidamento delle fondazioni degli edifici in cemento armato, le
opportune delucidazioni sono riportate al successivo punto 4.3.3.
delle presenti istruzioni.
Si ritiene utile esporre ancora, dato il
particolare interesse dell’argomento, le considerazioni che
seguono:

4.2.1. Influenza delle condizioni geologiche locali e delle
caratteristiche dei terreni di fondazione
Lo studio del progetto deve
essere preceduto da una valutazione della situazione geologica
dell’area in cui sorge la costruzione e delle caratteristiche
geotecniche locali. Ciò vale in particolare quando l’entità e
il tipo di danni subì ti dall’edificio appaiono verosimilmente
influenzati da una intensificazione locale delle azioni sismiche o
dalla presenza di deformazioni permanenti del terreno di fondazione
causate dal terremoto.
Il punto 3.2. delle Norme, al 6ø capoverso,
prescrive infatti che le pressioni di contatto di esercizio delle
fondazioni debbono essere valutate sulla base delle caratteristiche
geotecniche del sottosuolo e delle caratteristiche delle fondazioni:
elementi di valutazione questi che possono dedursi solo attraverso un
rilievo approfondito della geometria delle fondazioni e della loro
armatura ed a seguito di indagini specifiche geotecniche.
Tali
accertamenti potranno tuttavia essere semplificati in taluni
particolari casi. Pregiudiziale a tal fine è la ricorrenza delle
seguenti condizioni:
I°) le manifestazioni di dissesto
dell’edificio non sono imputabili a cedimento della fondazione;
II°) la natura geologica del sito e le caratteristiche del terreno di
fondazione sono soddisfacenti ed uniformi ed escludono pericoli di
sprofondamenti, scoscendimenti, liquefazioni.
Sono queste condizioni
gli accertamenti sulla natura geologica del suolo e sulle
caratteristiche geotecniche del sito possono essere ridotti e, al
limite omessi se è possibile disporre di dati documentati ed
attendibili relativi alla conoscenza geotecnica della zona.
Ove venga
accertato che le fondazioni dell’edificio insistono su terreni
poco addensati (sabbie e limi sciolti, argille soffici), di spessori
inferiori ai 20-30 metri, si raccomanda di applicare come minimo il
coefficiente di fondazione e = 1,3 previsto dal D.M. 3-3-1975 punto
C.6.1.1.
Quando gli edifici sorgono su terreni con pendio accentuato
conviene che si adottino criteri di verifica particolarmente
cautelativi: infatti a parità di altre condizioni questa circostanza
può provocare maggiorazioni dell’entità delle azioni
sismiche.
Per quanto riguarda il collegamento dei corpi di fondazione,
da realizzarsi di regola con un reticolo di travi, può accadere in
alcuni casi che le demolizioni e gli scavi da effettuare per
l’inserimento del reticolo stesso rechino al sistema di
fondazione nel suo complesso disturbi e indebolimenti tali da poter di
fatto pregiudicare l’efficacia stessa del provvedimento. In casi
siffatti, e sempreché il terreno risulti di buona consistenza,
l’esigenza di incatenamento potrà essere considerata
soddisfatta ove esista una struttura resistente di orizzontamento
collegante i pilastri, che sia posta a distanza dallo spiccato dei
pilastri stessi non superiore a 5b, con b pari al lato minore delle
sezioni trasversali del pilastri.

4.2.2. Edifici con fondazioni
dirette

Lo stato di conservazione e le dimensioni delle strutture di
fondazione possono essere controllati con ispezioni a campione.
Nel
caso di esito favorevole, le opere di adeguamento non comportano
rafforzamento delle fondazioni se nella nuova situazione di progetto e
per le condizioni di carico più gravose, comprese le azioni sismiche,
il valore massimo della pressione sul terreno non supera localmente
del 50% la pressione massima nella situazione preesistente al
sisma.
In assenza di azioni sismiche, la maggiorazione non deve
superare, nelle condizioni di carico più sfavorevoli, il
20%.

4.2.3. Edifici con fondazioni su pali

Nel caso di fondazioni su
pali che non abbiano subito deformazioni permanenti o rotture, qualora
l’adeguamento non introduca nella sovrastruttura variazioni tali
da alterare in misura sostanziale la distribuzione delle forze agenti
sulle fondazioni, si potranno di massima omettere interventi sulle
strutture di fondazione.
In caso contrario si devono effettuare
indagini approfondite e procedere, se del caso, al rafforzamento delle
fondazioni.

4.3. PROVVEDIMENTI TECNICI DI RIPARAZIONE E ADEGUAMENTO
ANTISISMICO

4.3.1. Caratteristiche dei materiali

4.3.1.1. Impiego di
calcestruzzi e malte normali o additivate

Nei casi in cui
l’intervento consista nel ripristinare strutture cementizie per
porzioni o tratti di entità considerevoli può essere usato
calcestruzzo ordinario, che abbia resistenza e modulo elastico non
troppo diversi da quelli del calcestruzzo esistente; l’aderenza
del getto all’elemento da riparare potrà essere migliorata
mediante l’applicazione di uno strato adesivo.
Per conciliare le
esigenze di elevata resistenza e buona lavorabilità dei getti può
essere opportuno usare additivi fluidificanti (che in genere
migliorano anche l’adesione al materiale preesistente).
Idoneo,
in generale, è anche l’uso di calcestruzzi o malte con additivi
che realizzano un’espansione volumetrica iniziale capace di
compensare o addirittura di superare il ritiro. Questo accorgimento
permette di creare modesti stati di coazione, benefici per
l’inserimento dei nuovi getti; è peraltro essenziale utilizzare
casseri contrastanti.

4.3.1.2. Impiego di miscele a base di
resine
L’impiego delle resine migliora la resistenza sia a
compressione che a trazione.
Il materiale si presta bene ad essere
usato per iniezioni anche mescolato con inerti fini.
In funzione di
molti fattori, fra cui anche il tipo di inerti, si ottengono moduli
elastici molto variabili (da 20.000 kg/cm2 a valori simili a quelli
del calcestruzzo ordinario).
Le caratteristiche finali delle miscele
dipendono sensibilmente, tra l’altro, dalle condizioni
ambientali (temperatura ed umidità ) nelle quali avviene la loro
maturazione. Pertanto, è raccomandabile che lo studio delle modalità
di preparazione tenga conto delle effettive condizioni ambientali
prevedibili e che si provveda in sede di esecuzione al controllo delle
condizioni stesse, eventualmente con misurazioni della temperatura e
dell’umidità .

4.3.1.3. Acciaio per armature
Per
l’acciaio in barre, quando ne sia previsto il collegamento alle
armature esistenti tramite saldature, si raccomanda di controllare la
saldabilità , o meglio la capacità di sopportare l’unione senza
divenire fragile.

4.3.2. Modalita’ esecutive

4.3.2.1.
Iniezioni con miscele leganti (punto 3.5.2.1. delle
Norme).
Risarciture di lesioni localizzate di piccola entità sono
effettuabili con miscele prevalentemente di resine con viscosità e
pressioni dipendenti dalle ampiezze delle stesse.
Le operazioni da
effettuare sono:
a) pulizia dalla polvere o dalle altre impurità
delle superfici danneggiate con l’eliminazione del materiale
disgregato;
b) pulizia in profondità con aria o acqua in
pressione;
c) sigillatura delle lesioni con stucco o intonaco e
predisposizione di tubicini di ingresso della miscela e dei fori spia
di uscita;
d) iniezione della miscela che è costituita generalmente
da resina pura o debolmente caricata.
Si raccomanda di usare pressioni
non troppo elevate per non indurre stati di coazione eccessivi
nell’elemento iniettato.
Si sconsigliano iniezioni di resina per
lesioni rilevanti (le Norme indicano l’ampiezza di 3-4 mm come
limite massimo) per evitare riscaldamenti prodotti dalla
polimerizzazione della miscela e conseguente carbonatazione del
prodotto.
La tecnica descritta è altresì da evitare nel caso di
lesioni molto piccole (ad es. attorno al decimo di millimetro) perché
l’iniezione diventa difficoltosa e richiede pressioni elevate,
con esito incerto e possibilità di effetti negativi difficilmente
controllabili sulle parti di struttura lesionate. In questi casi si
raccomanda di non fare affidamento sul completo ripristino della
continuità dell’elemento fessurato, ma solo su una percentuale
cautelativa che tenga conto appunto della probabile presenza di
lesioni e distacchi non iniettati.

4.3.2.2. Ripristino localizzato
con conglomerati o malte cementizie
La riparazione con getto di
calcestruzzo, ordinario o con additivi, è la più frequente nel caso
che si presenti parziale disgregazione del materiale (eventualmente
evidenziabile anche con debole percussione).
Eseguite le occorrenti
puntellature o tirantature provvisorie, si procederà nella maniera
seguente:
a) eliminazione di tutte le parti disgregate o parzialmente
espulse ponendo attenzione a non danneggiare le armature
presenti;
b) eventuale iniezione della parte messa a nudo;
c) pulizia
della superficie con aria compressa e lavaggio; se si rende necessario
l’inserimento di nuove armature, dopo l’operazione
indicata alla lettera a) si prosegue con le operazioni appresso
elencate;
d) messa in opera di nuove armature mediante saldatura alle
preesistenti, semplice legatura con spinotti o con barre infilate in
fori trapanati nella parte di calcestruzzo indenne (successivamente
iniettati); quest’ultimo intervento è da effettuare quando non
si ritenga sufficiente per il collegamento tra vecchio e nuovo, la
sola aderenza del calcestruzzo o la resistenza dell’adesivo
spalmato prima del getto;
e) posizionamento dei casseri e loro
eventuale contrasto;
f) eventuale spalmatura di adesivo tra vecchio
calcestruzzo e nuovo getto;
g) esecuzione del getto di calcestruzzo e
di malta, prima che l’eventuale adesivo abbia iniziato la
polimerizzazione; una tecnica analoga utilizzabile quando il danno si
limita al copriferro o poco di più, consiste nell’applicazione
di una intonacatura con malta cementizia a ritiro compensato, posta in
opera mediante spruzzatura.
Questo tipo di applicazione (opportuno per
spessori non superiori a 3 centimetri) è conveniente nella
riparazione delle pareti di cemento armato. In questo caso la
riparazione si effettua applicando uno o più strati di rete
elettrosaldata e collegando i due strati con barre, spinotti o gabbie
staffate passanti attraverso la parete; i collegamenti sono completati
iniettando i fori di attraversamento.
Il materiale per la
ricostruzione dell’elemento può essere anche malta di resina
con il vantaggio di avere una resistenza e un’adesione elevate,
ma con la possibilità di introdurre una zona con moduli elastici e
resistenze generalmente diversi da quelli del
calcestruzzo.

4.3.2.3. Ripristino e rinforzo dell’armatura
metallica
Per ripristinare l’efficienza di barre ingobbate,
occorre un provvedimento diretto di riparazione costituito, ad es., da
saldatura di spezzoni di barre o di angolari a cavallo del tratto
danneggiato e da inserimenti di armature trasversali per ridurre la
lunghezza libera di inflessione.
Il caso di un insufficiente o mal
disposto ancoraggio delle barre dei pilastri si può risolvere con
armature saldate passanti entro fori praticati attraverso i nodi e
successivamente ricoperti con malta cementizia a ritiro compensato o
epossodica e/o con iniezioni di resina. Nuove barre possono essere
saldate anche in elementi inflessi a cavallo delle sezioni danneggiate
per difetto di armature longitudinali, con adeguato prolungamento per
l’ancoraggio.
In elementi sottoposti a forze di taglio e nei
nodi dei telai possono essere applicate staffe o collari per quanto
possibile perpendicolari alla lesione. Le armature saranno poi
protette da intonaco cementizio a ritiro compensato.
In ogni caso gli
ancoraggi delle barre e le loro giunzioni mediante saldatura saranno
migliorate dal confinamento realizzato da una fitta armatura
trasversale che avvolga la zona trattata.

4.3.2.4. Cerchiature di
elementi strutturali (punto 3.5.2.4. delle Norme)
Una cerchiatura si
realizza con la messa in opera di armature trasversali generalmente
chiuse quali staffe (eventualmente saldate), spirali, collari o
profilati saldati a formare una struttura chiusa.
Le Norme prescrivono
all’ultimo comma del punto 3.5.2.4. che, comunque, le armature
siano protette con intonaco cementizio o
gunite.

4.3.2.5. Integrazione di armatura con l’applicazione di
lamiere metalliche (punto 3.5.2.5. delle Norme).
Tale tecnica consiste
nella solidarizzazione tramite incollaggio e chiodature di lamiere o
profilati su elementi in cemento armato. Questo provvedimento può
essere usato in casi particolari in cui non sono applicabili metodi
tradizionali; ne può essere giustificato l’impiego ad esempio
quando si riscontrano:
a) Danni nella parte tesa di elementi inflessi.
In questo caso la lamiera ha funzione di armatura tesa e la resina, o
i chiodi, assicurano la trasmissione delle forze di
scorrimento.
b) Danni in zone sottoposte a taglio. In questo caso la
lamiera
è posta in genere a cavallo fra zona tesa e compressa; in
quest’ultima vanno posti i connettori di collegamento
trasversale per prevenire fenomeni di instabilità delle lamiere
stesse. Alla lamiera viene affidato il compito di trasmettere le forze
di scorrimento.
c) Danni per eccessiva trazione o nelle zone di
ancoraggio delle barre di armatura. L’incollaggio delle lamiere
è ammesso quando il conglomerato presenta buone caratteristiche di
resistenza.
In ogni caso le operazioni consistono in:
1) Pulizia della
superficie da incollare previa asportazione dello strato di
calcestruzzo degradato mediante energica azione di spicconatura e di
martellinatura.
2) Applicazione di successivi strati di malta di
resina
(epossidica) per regolarizzare, ove necessario, la superficie
(si raccomanda di non superare, per lo spessore di ogni strato, valori
intorno a 5-6 mm).
3) Incollaggio delle lamiere con adesivo spalmato.
Le lamiere devono essere tenute in sito con chiodi ad espansione o con
puntelli forzanti fino ad indurimento.
4) In alternativa al punto 3)
possono impiegarsi lamiere con successive iniezioni di resina
epossidica.
5) Protezione delle lamiere con prodotti
anticorrosivi.

4.3.2.6. Rimborso con tiranti (punto 3.5.2.5. delle
Norme)
Il rinforzo con barre, trecce, fili o trefoli di acciaio messi
in tensione e in genere alloggiati all’esterno
dell’elemento, serve a riparare danni relativi a perdite di
continuità fra trave e nodo o sfilamenti di barre nelle zone di
ancoraggio.
Questo provvedimento può essere inoltre efficace per
risolvere problemi di deficienza di armature di travi e di solai
inflessi, oppure per imporre benefici stati di coazione
all’elemento mediante pre-sollecitazione. Comunque è sempre
opportuno che la forza assiale totale finale non superi il 15-20% del
carico ultimo dell’elemento su cui si interviene.
Molto
importante è , in ogni caso accertare che sia adeguata la resistenza
del calcestruzzo da comprimere; si dovrà porre inoltre particolare
cura alla ripartizione degli sforzi di compressione
all’ancoraggio ad es. con piastre o profilati di sufficiente
grandezza e con eventuale cerchiatura della zona critica di
trasferimento.

4.3.3. FONDAZIONI (PUNTO 3.5.1. DELLE
NORME)

Tralasciando in questa sede i casi di fenomeni legati ad
instabilità del terreno, la necessità di adeguamento antisismico
delle fondazioni può derivare da:
a) insufficiente collegamento fra
gli elementi (fondazioni isolate o mai collegate);
b) insufficienza
delle aree di appoggio per le elevate pressioni indotte dalle azioni
sismiche;
c) danni per insufficienza di sezioni o armature negli
elementi resistenti. A rimedio di queste cause possono prevedersi i
seguenti interventi:

– Collegamenti alle strutture esistenti tramite
armatura (armature passanti in fori iniettati e, ove possibile,
ancorate o saldate).

A questo scopo si richiama quanto indicato al
punto 4.2. delle presenti Istruzioni. Un provvedimento radicale, che
implica anche una profonda modifica dello schema strutturale, è
quello di ripartire le azioni che giungono in fondazione su elementi
continui (tramite setti di cemento armato, pareti di muratura) invece
che isolati.
All’inserimento dei setti deve in ogni caso
corrispondere una idonea struttura di base.

– Sottofondazione a
tratti od allargamento di fondazioni esistenti.
L’adeguamento di
fondazioni insufficienti si realizza anche con l’inserimento di
pali.
I pali possono essere di diametro usuale, od anche di piccolo
diametro (micropali) e vanno gettati preferibilmente con sbulbature
considerevoli in profondità per migliorare la portanza.
In ogni caso
deve essere prevista un’adeguata armatura longitudinale e
trasversale chiusa per sopportare le azioni sismiche.

– Tecniche di
risarcitura di lesioni nelle strutture di fondazione (sono del tutto
analoghe a quelle previste per quelle in elevazione).
Danni che hanno
portato a disgregazioni importanti di materiale sono in genere
riparati mediante ricostituzione con materiale integro (come già
descritto) e nuove armature, se necessario.

4.3.4. Strutture in
elevazione

Degli elementi strutturali più significativi di un
edificio di cemento armato si ritiene indicare nei punti che seguono
le tecniche di intervento in genere più ricorrenti ed appropriate in
relazione alle carenze riscontrate.

4.3.4.1. Pilastri
Nei pilastri
le carenze più frequentemente riscontrate sono:
a) sezione
insufficiente;
b) sezione e/o armatura insufficiente per resistere
alle sollecitazioni indotte dal sisma;
c) modesto grado di continuità
con gli altri elementi causato da cattiva ripresa di getto e/o da
armature insufficienti o mal disposte.
Nel caso a), se il
danneggiamento non è grave, si può intervenire con la tecnica della
cerchiatura illustrata al punto 4.3.2.4.
Si può ringrossare la
sezione del pilastro con getti effettuati intorno all’elemento
originario in genere su una gabbia di armature aggiunte longitudinali
e trasversali o con “muri d’ala” (pareti costruite
in aderenza al pilastro nel piano di telai) opportunamente collegate
alle strutture esistenti.
E’ sempre comunque necessario evitare
brusche variazioni di sezione e di armatura.
Nel caso b), oltre ai
ringrossi interventi possibili sono quelli con cui si integrano
armature longitudinali e trasversali, opportunamente collegate alle
esistenti, e successivamente ricoperte da un semplice intonaco di
malta di cemento dato a mano o spruzzato.
Poiché le zone da rinforzare
sono quasi sempre quelle di estremità dell’elemento, è da
porre particolare cura nel collegamento delle armature longitudinali
rendendole passanti ed ancorate al di là delle strutture orizzontali
(travi e solai).
Un altro possibile provvedimento è quello illustrato
al punto 4.3.2.5. che può essere realizzato sia nelle zone con
armature insufficienti, sia per migliorare la continuità con gli
altri elementi contigui (travi, plinti, ecc.).
Il caso c) richiede
tecniche simili a quelle descritte per il consolidamento delle
estremità dei pilastri.

4.3.4.2. Travi
Sussistono casi
di:
a) armature insufficienti per resistere alle sollecitazioni
indotte dal sisma;
b) armature insufficienti per assicurare la
continuità con il nodo (ancoraggi insufficienti).
Nel caso a), che è
spesso dovuto a carenze di armature longitudinali per momenti di segno
non previsto (esempio: momenti positivi in prossimità dei nodi,
prodotti dalle azioni sismiche) o di armature trasversali per le
sollecitazioni di taglio indotte dal sisma, il rimedio più semplice è
quello di integrare l’armatura esistente con altra ad essa ben
collegata e ricoprendo poi con intonaco di malta di cemento.
Un’altra tecnica di buona efficacia e di flessibile applicazione
è quella indicata al precedente punto 4.3.2.5.
Nel caso b) oltre alle
tecniche di cui al caso a) si può migliorare sufficientemente
l’ancoraggio con la adozione di una modesta presollecitazione,
raccomandando in tale evenienza di accertare preventivamente la
resistenza del calcestruzzo, per stabilire la fattibilità
dell’intervento e il valore della forza assiale eventualmente da
applicare.

4.3.4.3. Nodi trave-pilastro
Interventi di adeguamento nei
collegamenti fra travi e pilastri possono essere richiesti per tre
ordini di motivi:
a) carenza o impropria disposizione delle armature
di unione fra il nodo e gli altri elementi ivi
concorrenti;
b) insufficienza di armature trasversali per sopportare
il taglio dovuto alle azioni sismiche;
c) insufficienza di armature
trasversali chiuse che realizzano il confinamento del calcestruzzo.
Il
caso a) è stato già esaminato al punto precedente.
Il caso b), oltre
che con l’uso delle tecniche già citate, si può risolvere
ricorrendo all’applicazione di staffe esterne.
Il caso c) si
presta anch’esso ad essere risolto mediante l’applicazione
di staffe esterne oppure con collari in acciaio.
Occorre comunque
tenere presente che, ove non sia possibile intervenire localmente, si
può porre rimedio ad alcune delle carenze sopra citate, con sistemi
che introducono nuovi elementi resistenti e che modificano quindi lo
schema strutturale.

4.3.4.4. Scale
L’adeguamento antisismico
nelle scale è legato in genere a due ordini di
motivi:
a) insufficienza nelle sezioni o nelle armature in quegli
elementi che non contribuiscono a sostenere le azioni sismiche altro
che localmente (ad es. deficienza delle armature superiori nella
sezione d’attacco dei gradini a sbalzo, carenza di armature per
la torsione della trave a ginocchio, ecc.);
b) insufficienza o cattiva
disposizione delle armature in tutti quegli elementi che
contribuiscono in maniera determinante a sopportare le azioni sismiche
agenti su tutto l’edificio (travi a ginocchio, soletta di
continuità fra i gradini quasi sempre presente anche in quelli a
sbalzo), tenuto conto del tipo di sollecitazione che occorre
fronteggiare.
Per il caso a) le tecniche sono di tipo analogo a quello
descritto per l’adeguamento di altri elementi prevalentemente
inflessi (travi, solai).
Nel caso b) un intervento che adegui la
struttura delle scale a resistere convenientemente alle azioni
sismiche, porta generalmente ad una variazione dello schema resistente
e sarà trattato nel punto 4.3.5.

4.3.4.5. Solai
L’adeguamento
antisismico di un solaio si potrà conseguire oltre che con la tecnica
già descritta, anche con l’inserimento di nuove strutture in
cemento armato o profilati di acciaio opportunamente forzati nei vuoti
creati mediante demolizioni opportune negli alleggerimenti (pignatte
in laterizio, ecc.).
Un altro consolidamento possibile consiste
nell’aggiungere armature all’intradosso del solaio, in
zona tesa, collegandole alle preesistenti (ad esempio mediante
saldatura) e spruzzare poi un intonaco di malta di cemento.
Eventuali
difetti di continuità fra solaio e travi di appoggio per deficienza
di armature possono essere eliminati con tecniche del tipo di quelle
descritte per l’ancoraggio fra trave e pilastro.
Si notano a
volte, per mancanza degli opportuni dispositivi di ripartizione quali
cappe (o caldane) di calcestruzzo eventualmente armate o cordoli
perpendicolari alle nervature portanti, scollegamenti molto simili a
quelli di solai in legno o ferro. Per le tecniche d’intervento
si rimanda al punto 3.5. delle presenti Istruzioni relative agli
edifici in muratura, con le opportune varianti di dettaglio connesse
alla diversità tipologica.

4.3.5. Inserimento di nuove strutture
(punto 3.5.4. delle Norme)

La tecnica di riparazione e adeguamento
consistente nell’inserimento di nuovi elementi porta
generalmente ad una variazione sensibile dello schema strutturale.
Gli
interventi possono consistere in:
a) Inserimento di nuove pareti di
cemento armato.
Le nuove pareti devono essere dotate di fondazioni
adeguate alla rilevante funzione irrigidente; devono inoltre essere
ben collegate, con armatura, ai solai della struttura esistente,
ponendo attenzione alle possibili modifiche del regime statico; vanno
collegate altresì , quando e dove necessario, con l’ossatura
esistente mediante armature passanti.
b) Inserimento di nuove
tamponature a funzione resistente garantita (punto 4.1.5. delle
presenti Istruzioni).
Il collegamento al telaio va assicurato evitando
la presenza di vuoti tra la parete muraria e gli elementi del telaio;
in particolare è opportuno attendere il naturale calo della muratura
e successivamente riempire il vuoto superiore con malta cementizia a
ritiro compensato, con eventuali inzeppamenti.
c) Inserimento di
elementi strutturali lineari.
Il provvedimento può essere ottenuto
con elementi controventanti a schema reticolare od a telaio, in
acciaio o in cemento armato.
In ogni caso, specie
nell’inserimento dei controventi reticolari è bene che i
puntoni abbiano una riquadratura sufficientemente rigida in modo da
non indurre pericolose concentrazioni localizzate alle estremità
degli elementi di cemento armato.
d) Utilizzazione tamponature
esistenti.
Nel caso che si intenda utilizzare murature esistenti, con
funzione resistente garantita, occorre in primo luogo accertare
l’integrità delle stesse e la rispondenza ai requisiti indicati
al punto 4.1.5.
Nel caso che le murature siano state danneggiate è
necessario provvedere ad una loro riparazione con tecniche analoghe a
quelle descritte nelle Istruzioni per le murature (ad es. intonaci
armati, iniezioni, ecc.) oppure ad una loro sostituzione con nuove
pareti.
Il collegamento fra muratura e telaio va realizzato tenendo
conto di quanto detto al precedente punto b); se viene effettuata una
riparazione con intonaco armato, le armature debbono essere saldate a
quelle della trave e dei pilastri.
L’utilizzazione delle
murature esistenti con funzione resistente garantita deve essere
preceduta da un controllo dell’adeguatezza delle
fondazioni.

4.3.6. Pareti (punto 3.5.5. delle
Norme)

L’adeguamento delle pareti è quasi sempre conseguente
ad una carenza di armature sia per resistere alla flessione sia al
taglio indotti dal sisma agente prevalentemente nel piano della parete
(oppure a sollecitazioni di torsione come nel caso di nuclei di
cemento armato).
Il rinforzo si realizza con getto, intonacatura o
spruzzo di una (o due) lastre di vari spessori a seconda dei casi,
convenientemente armate e ben collegate fra di loro.
Se la parete ha
materiale idoneo (calcestruzzo sufficientemente resistente) e bassi
livelli di forza assiale, si può intervenire con una precompressione
verticale (ed eventualmente anche orizzontale). Nel caso di prevalente
sollecitazione di taglio si possono applicare esternamente tiranti o
strutture formate da profilati, con una tecnica simile a quella già
descritta.

4.3.7. Riparazione di elementi non strutturali

Occorre
distinguere i casi in cui l’elemento non entra a far parte dello
schema strutturale da quelli in cui l’elemento è chiamato a
collaborare al progetto di consolidamento proposto.
Nel primo caso le
tecniche sono ordinarie e legate al tipo di materiale (cuci e scuci
per murature, semplice sostituzione per altri elementi).
Nel secondo
caso occorre far riferimento a quanto detto al punto 4.3.5. e
assicurarsi che il materiale sia idoneo, così come richiesto dagli
schemi riportati in Appendice.
E’ opportuno non limitarsi al
semplice rifacimento di elementi precedentemente posizionati in modo
non corretto (ad esempio tamponature fuori dal piano del telaio,
materiali di rivestimento aggettanti e uniti alla muratura con
semplici intonaci, ecc.).
Una soluzione raccomandabile, atta ad
evitare distacchi di elementi quali piastrelle, cornicioni, ecc. è
quella di porre intonaco armato con fili di diametro molto piccolo (Æ
1-2 mm) e con passo dipendente dalla grandezza del più piccolo
elemento da proteggere; occorre fare attenzione, in questo caso, al
fatto che la parete acquista, con l’intervento, una diversa
rigidezza, da considerare nello schema strutturale.

5. EDIFICI CON
STRUTTURA METALLICA

5.1. PROGETTO ESECUTIVO

Al punto 2., secondo
paragrafo della normativa, in armonia a quanto prescritto
dall’art. 7 della legge 2-2-1974, n. 64, sono elencati i
documenti essenziali che devono costituire il progetto
esecutivo.
Oltre agli elaborati grafici, il progetto dovrà essere
accompagnato dalla relazione tecnica e dai fascicoli dei calcoli per
la verifica sismica delle strutture portanti.
Trattandosi di edifici
con strutture metalliche, gli interventi necessari alla loro
riparazione e al rafforzamento antisismico sono di regola soggetti
agli adempimenti prescritti dall’art. 4 della legge 5-11-1971,
n. 1086.
Sono esclusi tuttavia da tale obbligo gli interventi
localizzati su membrane singole, nonché gli interventi su elementi
costruttivi che assolvono una funzione resistente di limitata
importanza nel contesto statico dell’edificio.
Il deposito del
progetto all’Ufficio del Genio Civile avverrà dopo che la
Commissione Comunale consultiva di cui all’art. 14 della legge
14-5-1981, n. 219 avrà esaurita l’istruttoria sul progetto ai
fini della sua approvazione e della conseguente assegnazione del
contributo erariale.
Per quanto riguarda il contenuto specifico della
relazione tecnica si rinvia a quanto indicato al punto 3.1. delle
presenti Istruzioni, relativo agli edifici in muratura, tenendo conto
ovviamente delle necessarie modifiche in relazione al diverso sistema
costruttivo.
Gli elaborati grafici dovranno contenere ogni elemento
necessario a descrivere la struttura esistente nonché i disegni
esecutivi per la realizzazione delle opere di riparazione e
rafforzamento. Ciò in conformità all’art. 4 della legge
5-11-1971, n. 1086.
Da tali elaborati dovrà risultare in
particolare:
– lo stato di fatto da cui si rilevi l’ubicazione
ed il tipo dei dissesti presentati dalla struttura;
– la posizione dei
saggi in fondazione e in elevazione eseguiti;
– la rappresentazione
degli interventi di ripristino strutturale progettati con
l’indicazione del tipo, estensione, dimensione ed ubicazione dei
cordoni di saldatura necessari oppure del passo, posizione, numero e
diametro dei bulloni da applicare.

5.1.1. Schema strutturale

Lo
schema strutturale resistente all’azione sismica deve derivare
da un’analisi globale dell’edificio.
Si terrà conto della
presenza di elementi anche non strutturali, che limitano la
deformabilità dell’organismo portante: si valuterà la
rigidezza e la resistenza di tali elementi per giudicare della loro
partecipazione al comportamento d’insieme.
Si accerterà altresì
l’efficienza degli elementi controventati costituiti da nuclei
in cemento armato oppure da strutture verticali in acciaio o altro,
tenendo conto delle effettive condizioni di vincolo offerte dalle
fondazioni.
Sarà da accertare altresì il ruolo statico affidato ai
solai ai vari piani agli effetti dell’assorbimento delle azioni
orizzontali.

5.1.2. Analisi degli elementi strutturali

Le
caratteristiche di resistenza degli elementi strutturali saranno
valutate, mediante esame dello stato di conservazione del materiale
metallico e dell’integrità fisica di ogni loro
parte.
L’indagine sarà estesa, a seconda della tipologia
strutturale dell’edificio, agli elementi controventanti (nuclei
di cemento armato, controventi verticali in acciaio ecc.), agli
elementi di collegamento di questi ultimi alle piastre ed agli
ancoraggi alle fondazioni.
In particolare, si accerterà :
– lo stato e
la affidabilità dei vincoli strutturali interni;
– lo stato e la
affidabilità degli organi di ancoraggio in
fondazione e, quando
presenti, di ancoraggio ai vari piani su elementi irrigidenti in
cemento armato, quali gabbie scale o setti verticali;
– lo stato dei
solai e delle loro connessioni con le membrature in acciaio,
nonché‚ la loro capacità di assolvere compiti di eventuale
controventamento orizzontale.

5.1.3.Verifica sismica

Il calcolo
delle sollecitazioni e le verifiche degli elementi saranno eseguiti
secondo le prescrizioni di cui al Capo C.6. delle Norme approvate con
D.M. 3-3-1975 e con i procedimenti indicati al punto 3.0.2. (parte II)
delle Norme tecniche per le strutture in acciaio approvate con D.M.
26-3-1980, n. 20328.
Elementi non strutturali che venissero messi in
conto per limitare la deformabilità delle strutture portanti dovranno
essere giustificati da apposita verifica di
resistenza.

5.2. FONDAZIONI

Per le fondazioni si rinvia a quanto
esposto nei precedenti punti 4.2. e 4.3.3. delle presenti Istruzioni,
relativamente agli edifici in cemento armato.

5.3. PROVVEDIMENTI
TECNICI DI RIPARAZIONE ED ADEGUAMENTO ANTISISMICO

Tutti gli
interventi sulla struttura dovranno essere effettuati in conformità a
quanto indicato al punto 5. delle Norme tecniche per il calcolo,
esecuzione e collaudo delle strutture in acciaio, approvate con D.M.
26-3-1980.
I provvedimenti tecnici di intervento possono così
classificarsi in relazione alle operazioni da effettuare:
1) Rinforzo
di elementi strutturali esistenti.
2) Rinforzo o adeguamento di
giunzioni esistenti.
3) Sostituzione di elementi
danneggiati.
4) Aggiunte di nuovi elementi strutturali.
5) Ripristino
della geometria.

5.3.1. Rinforzo di elementi strutturali
esistenti

Consiste di norma nell’applicazione mediante
saldatura o bullonatura di piatti, di lamiere o di profilati atti a
ripristinare o ad aumentare la resistenza o modificare la rigidezza di
talune membrature.
La messa in opera dovrà essere effettuata nel
rispetto di quanto indicato nei disegni.
Eventuali forature in opera
potranno essere effettuate esclusivamente mediante asportazione di
truciolo.
Dovrà essere caso per caso, valutata la possibilità di
effettuare direttamente l’applicazione dei suddetti rinforzi
sugli elementi da trattare oppure deve essere riconosciuta la
necessità di idonee opere di puntellamento provvisorio.
Queste
potranno essere necessarie in particolare per scaricare elementi
inflessi da pesi permanenti, quando si intenda fare intervenire i
rinforzi applicati anche per l’assorbimento di questi
carichi.

5.3.2. Rinforzo e/o modifica di giunzioni esistenti

Possono
consistere nell’applicazione, mediante bulloni o mediante
saldatura, di ulteriori squadrette o piatti di vincolo, atti ad
aumentare la prestazione del collegamento, o variarne i gradi di
libertà secondo quanto previsto in progetto, oppure a conferire
all’insieme un migliore grado di duttilità strutturale od
infine a formare elementi di rompitratta di elementi inflessi o
compressi.

5.3.3. Sostituzione di elementi danneggiati

Singoli
elementi o aggregati di elementi strutturali danneggiati potranno
richiedere la loro sostituzione integrale con elementi analoghi
prefabbricati in officina.
In tale eventualità dovrà essere
condotta, prima della rimozione, un’adeguata indagine atta a
stabilire il comportamento della struttura privata di tali elementi e
se necessario, dovranno essere garantiti stabilità ed equilibrio
mediante opportune opere provvisionali di puntellamento o
controventamento.
L’uso della fiamma per le operazioni di
rimozione dovrà essere effettuato con adeguate cautele atte ad
evitare riscaldamenti locali inaccettabili in parti strutturali
portanti.

5.3.4. Aggiunte di nuovi elementi
strutturali

L’adeguamento antisismico può essere ottenuto
anche mediante l’inserimento di nuovi elementi atti a modificare
in modo vantaggioso gli schemi statici preesistenti.
I nuovi elementi
saranno di norma prefabbricati in officina ed applicati mediante
attacchi saldati o bullonati, con le modalità indicate nel D.M.
26-3-1980.

5.3.5. Ripristino della geometria

E’ da evitare
ogni ripristino di elementi deformati per forzamento oltre la soglia
elastica e mediante l’applicazione di “calde”
locali.
Il recupero di eventuali cedimenti di fondazione può
effettuarsi operando il sollevamento delle piastre di base, a dadi dei
bulloni di fondazione temporaneamente allentati, mediante martinetti
ed effettuando successivamente il sigillo mediante malte di
cemento.

APPENDICE

INTERAZIONE FRA TELAI E PANNELLI MURARI DI
TAMPONATURA

– METODO DI CALCOLO –

1. CAMPO DI VALIDITA’ DEL
PROCEDIMENTO ESPOSTO

Il procedimento di calcolo esposto nella
presente Appendice, che viene preso in considerazione unicamente per
l’adeguamento antisismico edifici esistenti, può essere
ritenuto valido per riprodurre con sufficiente approssimazione il
comportamento di un elemento di telaio contenente una tamponatura
muraria e sottoposto all’azione di una forza laterale quando
siano soddisfatte le seguenti condizioni:
1) Il telaio è costituito
da elementi di cemento armato (o metallici) adeguatamente collegati
fra loro nei nodi ed aderenti alla tamponatura. Questa deve essere
efficacemente collegata alla intelaiatura in modo che ne sia
assicurato il contatto e quindi l’aderenza tale da garantire la
trasmissione di sforzi normali e taglianti oltre
all’inamovibilità .
2) Il rapporto h/1 (fig. 1) fra i lati del
pannello murario deve essere compreso di norma tra 0,5 e 2,0.
3) Il
rapporto h/t (fig. 1) fra l’altezza e lo spessore (snellezza)
del pannello murario non deve essere superiore a 20.
4) Nel pannello
di tamponatura non devono essere presenti aperture, salvo che queste
siano delimitate da intelaiature in cemento armato atte a ricostituire
la continuità dei due tratti delle diagonali di muratura come in
seguito esposto.

2. VALUTAZIONE DELLA DEFORMABILITA’
LATERALE

Per la valutazione della deformabilità laterale del sistema
composto da telaio e tamponatura, quindi per il calcolo della
ripartizione delle forze sismiche orizzontali fra gli elementi
resistenti, si può tener conto dell’effetto delle tamponature
in maniera sufficientemente approssimata considerando il funzionamento
di un puntone diagonale equivalente (fig. 2). Tale puntone deve avere
lo spessore t della muratura e larghezza s uguale ad 1/10 della
lunghezza della diagonale. Si può considerare allora un sistema
equivalente formato dalle travi e dai pilastri del telaio, nonchè dai
suddetti puntoni diagonali considerati incernierati alle estremità
(fig. 3).
Ogni puntone avrà pertanto una rigidezza equivalente pari
a:

(EA) eq=0,1a Em dt
______
essendo d= Ö12+
h2 la lunghezza della diagonale; a ed Em come definiti nel
successivo punto 4.

3. MECCANISMI DI ROTTURA DEI PANNELLI-MURARI

Il
comportamento laterale di un telaio piano risente fortemente
dell’effetto di interazione prodotta dalle tamponature presenti
nel piano del telaio stesso. Per poter fare affidamento su tale
effetto, purchè queste siano adesso efficacemente collegate devono
essere soddisfatte le condizioni indicate al punto 4.1.5. delle
Istruzioni.
Con riferimento ad una maglia di telaio interagente con un
pannello murario in essa contenuto ed avente spessore t, lunghezza l
ed altezza h (fig. 1), le ricerche sperimentali svolte su tale
argomento hanno messo in evidenza la possibilità di tre meccanismi di
rottura delle murature.
I tre meccanismi son i seguenti:
a) rottura
per scorrimento orizzontale dovuta alle tensioni tangenziali agenti
nella zona centrale della tamponatura, secondo lo schema rappresentato
nella figura 4.a;
b) rottura diagonale per trazione, dovuta alle
tensioni di trazioni inclinate, agenti anche esse nella zona centrale
della tamponatura (fig. 4.b.);
c) rottura per schiacciamento locale
degli spigoli della tamponatura, dovuta alla concentrazione delle
forze orizzontali di interazione trasmesse dal telaio (fig. 4.c.).
La
rottura della struttura di cemento armato è presa in considerazione
al successivo punto 5.

4. VERIFICA DELLA TAMPONATURA
Le verifiche di
resistenza relative alle tre condizioni di rottura descritte al
paragrafo precedente, in via approssimata, possono essere condotte
sulla base delle seguenti relazioni:

– Verifica allo scorrimento
orizzontale:

. tu
Ho £ ———- l t
. j

.
h
.
1 + ( 0.8 ——– – 0.2 )
.
l H o
essendo
: tu = tk Ö ————————————-
————
. 1.5
tk l t

– Verifica a trazione lungo la
diagonale:

. tu
Ho £ ————– l t
. 0.6
j

– Verifica allo schiacciamento degli spigoli:

.
Ec
Ho £ 0.8 s u cos2 J
4 Ö ————— l h t3

.
a Em

Nelle formule scritte, oltre alle
dimensioni h, l, t del pannello murario sono state indicate le
seguenti grandezze:

Ho = forza sismica orizzontale agente
sull’elemento di muratura (componente orizzontale della forza
agente nel puntone equivalente), da valutare tenendo conto del
coefficiente di struttura b;

tk = resistenza tangenziale
rappresentativa della muratura in assenza di compressione;

s u =
resistenza rappresentativa a schiacciamento della muratura;

J = arctg
(h/l), angolo della diagonale del pannello rispetto
all’orizzontale;

j = 2, fattore di riduzione delle
tensioni;

Ec = modulo di elasticità del calcestruzzo;

Em = modulo
di elasticità della muratura;

l = momento di inerzia della sezione
trasversale del pilastro calcolato rispetto al suo asse ortogonale al
piano della tamponatura (in caso di pilastri di diversa sezione si
assume il valore medio dei due momenti di inerzia);

a =
coefficiente correttivo.

Le formule indicate contengono coefficienti
di sicurezza
valutati coerentemente con le assunzioni fatte per le
murature nella prima parte delle presenti Istruzioni. Pertanto, i
valori di tk e di s u possono essere assunti uguali ai valori tk e
sk riportati nella Tabella 1 del punto 3.1., con l’avvertenza
che si dovrà assumere a su = sk /2 quando la muratura sia
costituita da mattoni o blocchi semipieni (aperture ortogonali al
piano di posa con percentuale inferiore al 40%).
Il valore di Em può
essere a sua volta valutato come indicato al punto 3.1.1. delle
Istruzioni relative agli edifici in muratura, mentre per il
coefficiente si assumerà il valore 6.

Qualora la determinazione del
modulo elastico della muratura derivi da una apposita indagine
sperimentale, il valore risultante verrà introdotto nelle formule
direttamente al posto del prodotto o a Em.

5. VERIFICA DELLE
STRUTTURE DI CONTENIMENTO IN CEMENTO ARMATO

5.1 FORZE ASSIALI NEI
PILASTRI

Si deve tener conto delle variazioni delle forze assiali nei
pilastri che si calcolano applicando le forze sismiche orizzontali al
modello di struttura comprendente i puntoni equivalenti (fig.
4).

5.2. FORZE DI TAGLIO NEI PILASTRI

Per la validità delle
considerazioni svolte e delle formule indicate è essenziale che la
rottura per taglio dei pilastri non preceda quella dei pannelli
murari. Pertanto ciascun pilastro adiacente ad un pannello di
tamponatura deve essere verificato per una forza tagliante pari al
taglio su di esso calcolato secondo lo schema indicato al punto 2.,
aumentato della forza orizzontale Ho calcolata per la
tamponatura

5.3. FLESSIONE NEI PILASTRI

Ciascun pilastro che
affianchi una tamponatura deve essere verificato per un momento
flettente pari al momento flettente su di esso calcolato secondo lo
schema indicato al punto 2. aumentato del momento:

Ho h
M
= ± ————

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Circolare 12/12/1981

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