Approfondimento: le tecnologie per migliorare la resistenza degli edifici

Dal 2014 il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici è al lavoro per aggiornare le NTC del 2008. Le nuove norme affronteranno ancora il problema degli edifici esistenti: la bozza in fase di valutazione infatti contiene criteri differenti (e meno stringenti) per l’esistente rispetto al nuovo. Ciò è dovuto al fatto che applicare all’esistente le norme antisismiche che valgono per il nuovo avrebbe creato obblighi troppo onerosi o materialmente inapplicabili. È stata scelta l’opzione di differenziare tali obblighi, riservando alle nuove costruzioni gli standard più elevati.

Interventi antisismici

Gli interventi per adeguare (o in alcuni casi migliorare) sismicamente un edificio, variano in base a parametri come il tipo di costruzione (monopiano o pluriplano), il tipo di struttura portante (muratura, c.a, legno), le fondazioni su cui poggia l’edificio, la zona sismica in cui l’edificio ricade e più in generale il contesto nel quale l’edificio è inserito.

Inoltre la scelta del migliore intervento di adeguamento sismico deve essere effettuata da un tecnico competente sulla base di indagini diagnostiche e prove in laboratorio.

Tuttavia è possibile fornire una carrellata di azioni basilari e prodotti utilizzabili per le principali strutture esistenti sul territorio: strutture in muratura portante; strutture intelaiate in c.a; strutture intelaiate in legno.

Consolidamento delle murature

Alcuni interventi per il consolidamento delle murature sono, a seconda delle circostanze: cerchiature, cuciture metalliche, riduzione delle spinte di archi e volte, riduzione della eccessiva deformabilità dei solai, interventi in copertura, incremento della resistenza nei maschi murari, rinforzo mediante reticolo cementato, inserimento di paretine armate, interventi in fondazione, giunti sismici, ecc.

Supporti ed ancoraggi per strutture in cemento armato

Anche nel caso di adeguamento di un edificio in cemento armato è necessario fare delle analisi preliminari che considerino la geometria dell’edificio, le caratteristiche dei materiali, le condizioni di conservazione, la destinazione d’uso ecc.

In un edificio si può agire localmente, intervenendo sul singolo elemento strutturale (pilastro, trave ecc) oppure a livello globale. Tra gli interventi a livello locale c’è l’incremento di sezione dell’elemento strutturale e l’aumento delle armature, il confinamento con profilati metallici o il confinamento con FRP.

Si può intervenire anche sulla globalità della struttura attraverso l’inserimento di controventi metallici, l’inserimento di pareti sismo resistenti, l’isolamento alla base e la dissipazione supplementare dell’energia.

Consolidamento solai e strutture in legno

Anche per l’adeguamento sismico di strutture in legno, una volta valutato il contesto nel quale si opera, si può pensare a sistemi per l’irrigidimento attraverso dei sistemi controventati o sistemi di consolidamento di travi e solai.

Connettori per solai

Esistono tipologie d’interventi che possono andare bene, con le dovute caratterizzazioni, su più strutture, come succede, ad esempio, per le opere di rinforzo strutturale sui solai attraverso l’utilizzo dei connettori grazie ai quali è possibile sovrapporre alla struttura esistente una sottile soletta, generalmente di calcestruzzo con rete elettrosaldata, connessa al solaio esistente.

Materiali compositi per consolidamento (FRP)

Tra i nuovi materiali capaci di una buona resistenza sismica e una bassa invasività vi sono i materiali fibrorinforzati a matrice polimerica (FRP), in particolare i rinforzi in fibra di vetro e in fibra di carbonio.

I vantaggi degli FRP sono svariati: elevate prestazioni meccaniche di resistenza, sagomabilità e adattabilità di forma, durabilità nel tempo (ad esempio la fibra di carbonio non subisce trasformazioni chimiche nel tempo come il calcestruzzo e non è soggetto a processi di ossidazione), leggerezza e bassissima invasività e velocità di posa in opera. Per questo usando FRP è possibile intervenire “chirurgicamente” sugli edifici esistenti, senza sgomberarli e senza produrre disagi per i fruitori.

Dispositivi antisismici, isolatori, dissipatori

Per rendere la struttura più rigida e meno vulnerabile all’azione sismica spesso si punta alla creazione di vincoli efficaci tra i diversi componenti che possano anche contrastare la rotazione torsionale delle travi alte e delle capriate (attraverso un blocco alla trave che potrebbe ribaltare).

I dissipatori di energia sono dispositivi che dissipano gran parte dell’energia trasmessa alla struttura durante il sisma, riducendo così le sollecitazioni negli elementi strutturali; generalmente si impiegano nei punti in cui il sisma causa spostamenti relativi tra due elementi strutturali, come tra i piani in un edificio.

Fondamentali per resistere ai terremoti anche gli isolatori sismici che si posizionano tra le fondazioni e le strutture in elevazione per disaccoppiare le frequenze del sisma dalle frequenze della struttura in elevazione ed evitare l’insorgere di fenomeni di risonanza. Utilizzando gli isolatori sismici la struttura rimane in campo elastico anche durante terremoti violenti e conserva integre le capacità dissipative di energia offerte dalla duttilità.

Giunti strutturali

Per evitare un danneggiamento sismico di due zone adiacenti si ricorre all’utilizzo di giunti strutturali che permettono l’interruzione della continuità di un’opera.

Consolidamento geotecnico

Al di là degli eventi sismici, nelle NTC08 si legge che “il progetto del consolidamento geotecnico deve essere sviluppato unitariamente con quello strutturale, ovvero gli interventi che si reputano necessari per migliorare il terreno o per rinforzare le fondazioni devono essere concepiti congiuntamente al risanamento della struttura in elevazione”.

Uno dei metodi per il consolidamento di una struttura esistente consiste nel miglioramento e rinforzo dei terreni di fondazione.

fonte: edilportale