Appunti di Consolidamento delle strutture

A TR

perché lì ci sono i vincoli e per la chiave perché lì è posizionata la sconnessione.

Appunti di Consolidamento delle Strutture 44

Esempio pratico: arco a 3 cerniere con carico distribuito:

Arco a 2 cerniere (1 volta iperstatico):

Appunti di Consolidamento delle Strutture 45

Arco a spinta eliminata (non è isostatico):

NOTA: La spinta orizzontale non viene trasmessa alla struttura verticale che sostiene l’arco perché è

assorbita interamente dalla catena.

Appunti di Consolidamento delle Strutture 46

Analisi dei dissesti

(Strutture di muratura) interni

Si distingue fra dissesti (indipendenti dai cedimenti del suolo/terreno/fondazione, derivano da

esterni

carenze del sistema murario) ed (dipendono dai cedimenti del suolo/terreno/fondazione).

Dissesti interni

Indipendenti dai cedimenti del suolo/terreno/fondazione, derivano da carenze del sistema murario.

1. Assestamento

2. Schiacciamento

3. Spinta

4. Pressoflessione

5. Depressione delle strutture orizzontali (solai)

Non sono necessariamente “nettamente” suddivisi (es. pressoflessione/schiacciamento) va

interpretato il quadro fessurativo per capire le cause dei dissesti e gli effetti sulla struttura muraria

interventi per la messa in sicurezza:

da qui la possibilità di predisporre i necessari

- provvisionali

Interventi (temporanei)

- di consolidamento

Interventi (permanenti)

Assestamento

Calo da avanzamento continuo

A. Durante la costruzione medesima del fabbricato, l’edificio

va incontro a fenomeni di assestamento intesi come

“traslazione” verticale, in cui ci sono:

- Componente relativa al calo della struttura muraria

(proprio per effetto per aumento del suo peso e quindi

della sua elevazione) i cui strati di malta progressivamente

si schiacciano. È una componente fisiologica e difficilmente evitabile, il cui calcolo è difficile.

- Componente assoluta legata all’assestamento del terreno (dissesto esterno).

Appunti di Consolidamento delle Strutture 47

Calo da avanzamento discontinuo

B. Legato ad interventi esterni che alterano l’originaria conformazione del manufatto (es. intervento di

sopraelevazione post costruzione originaria).

Calo dovuto ai carichi dei solai

C.

Schiacciamento

I tre stadi dello schiacciamento sono:

1. Superamento della resistenza alla coesione dei giunti orizzontali di malta se meno residenti dei

blocchi (lapidei/laterizio). Sotto carico si ha un accorciamento dello spessore dei giunti di malta (e

dell’intonaco).

2. Effetti delle dilatazioni trasversali dei materiali (blocchi). Deformazioni non lungo l’asse di

applicazione del carico.

3. Simile al 2° stadio ma aggravato.

Appunti di Consolidamento delle Strutture 48

Schiacciamento da peso proprio

L’azione del peso proprio della parete è trascurabile (incide molto poco) sul ciglio superiore, mentre è

sensibile in corrispondenza della base.

Sotto l’azione del peso proprio la deformazione “teorica” porterebbe la base da AB → A’B’ (il ciglio

superiore rimane pressoché inalterato CD C’D’).

≃

È poi presente l’attrito in corrispondenza della base che “limita” la deformazione, A → A , B → B ,

1 1

quindi la deformazione reale presenta un piano di massima deformazione in corrispondenza della

direzione GH. La deformata è all’incirca un iperboloide.

≃

‣ Sezioni non omogenee

(es. pareti rivestite, pareti multistrato, ecc)

Se la parete non è omogenea si avrà una diversa distribuzione dei carichi e

conseguentemente un diverso quadro fessurativo.

↓ (alla pagina successiva)

Appunti di Consolidamento delle Strutture 49

Appunti di Consolidamento delle Strutture 50

cause

Le possibili dello schiacciamento:

‣ Sezione delle travi insufficiente (a seguito dell’aumento dei carichi)

- Si traduce in poca resistenza a compressione della sezione, i possibili rimedi sono:

1. Cercare di limitare le dilatazioni nella direzione verticale ↓ (è complesso)

2. Limitare le deformazioni trasversali (è più semplice)

‣ Materiale scadente (scarsa resistenza)

‣ Sezioni con materiali diversi e quindi ridistribuzione non uniforme

- Se il nucleo ha materiale scadente si può pensare di consolidare prima il nucleo

‣ (Danno solo apparentemente schiacciamento i cedimenti fondali che in realtà derivano da

dissesti esterni)

Pressoflessione - carichi di punta

La pressoflessione è una sorta di instabilità (fenomeno che si verifica quando ad esempio un’asta ).

caricata di punta per valori di carico che sono minori di quelli di una crisi di resistenza). (dipende da

Appunti di Consolidamento delle Strutture 51

Nel caso del solido murario:

Crisi per carico assiale

A. (compressione)

Crisi per instabilità di punta)

B. (carico

La crisi dipenderà dal valore minimo tra il carico limite a compressione e quello per instabilità.

Nel caso in cui condizione A = condizione B:

E quindi:

Appunti di Consolidamento delle Strutture 52

Appunti di Consolidamento delle Strutture 53

Osservazioni:

1. Disomogeneità di materiale (che influisce sul calcolo del valore Pi ovvero il carico critico che dà

l’instabilità)

La curva dei baricentri “meccanici” dipende dalla disomogeneità dei materiali, c’è quindi una sorta

di eccentricità fra la curva dei baricentri “meccanici” e la curva dei baricentri geometrici. Più si

riesce ad “accostare” queste due curve, più si riduce l’eccentricità quindi ci si espone meno ai

fenomeni di pressoflessione.

Appunti di Consolidamento delle Strutture 54

2. Molteplicità dei paramenti murari

A. Paramento singolo

B. Due paramenti accostati (omogeneità di materiale fra i paramenti)

Appunti di Consolidamento delle Strutture 55

C. Tre paramenti accostati (omogeneità di materiale fra i paramenti)

* queste considerazioni non valgono se i paramenti (per quanto multipli) risultano essere

correttamente ammorsati, caso in cui si ritorna nella condizione di paramento unico

(l’ammorsamento si può ottenere attraverso ad es. diatoni, pietre passanti, ricorsi di mattoni

fra un paramento e l’altro, ecc.)

Tipologie qualitative di lesioni riscontrabili

Appunti di Consolidamento delle Strutture 56

Spinta

(dissesto interno, origine interna alla struttura muraria)

Cause:

1. Masse incoerenti (es. muri di sostegno controterra)

2. Strutture spingenti (es. archi, volte e coperture) componente

Per loro natura gli archi e le volte esercitano una spinta, quello che dà problema è la

orizzontale che viene proprio identificata come spinta

Casi di quadri fessurativi:

A. Parete libera in sommità sottoposta a spinta

Appunti di Consolidamento delle Strutture 57

C e C inizialmente rettilinei per effetto della spinta subiscono una deformazione “sinusoidale” che

1 2

porta ad un cedimento effettivo nella porzione AB e interessa complessivamente anche le zone

limitrofe (A’B’). Le due porzioni colorate di celeste in pianta consentono comunque in ritegno che

porta la deformata “sinusoidale”. Se il muro fosse isolato, sotto effetto della spinta, C e C si

1 2

manterrebbero rettilinei pur uscendo dalla sede originaria.

B. Parete trattenuta in sommità (es. vincolo efficace solaio) sottoposta a spinta

C. Muri perimetrali di fabbrica (pareti) sottoposti a spinta

1. Muro m isolato

La parete senza vincoli, sottoposta a spinta orizzontale s, subisce una rotazione in

corrispondenza della base CD la case da CD passa a C D , si ha quindi schiacciamento del

1 1

terreno va valutato se è compatibile con la ammissibile del terreno per capire se la

“nuova” configurazione è stabile.

Appunti di Consolidamento delle Strutture 58

2. Muro m non isolato ma trattenuto da pareti ortogonali

3. Caso delle pareti in edifici pluripiano

(Vincoli efficaci in corrispondenza degli orizzontamenti)

4. Caso in cui nelle parete ortogonali che che fanno da ritegno (trattengono) ci siano delle porta

(es. facciata di un edificio storico)

Appunti di Consolidamento delle Strutture 59

Spinte derivanti da archi e volte

La spinta dipende dalla geometria della volta, quanto più ribassata è la volta tanto maggiore sarà la

spinta. Considerazioni:

1. Il centro di spinta non coincide con il punto di massima deformazione (inflessione)

2. La deformazione è tanto maggiore quanto minore è il ritegno che viene offerto dalla parete

medesima e dagli orizzontamenti

Andamento qualitativo delle lesioni

nelle pareti su cui scaricano archi,

volte, coperture spingenti:

- In corrispondenza del punto A

la lesione è da flessione

semplice e giace nel piano

verticale (non c’è taglio)

- In corrispondenza dei punti B e

C ci sono lesioni inclinate (circa

45°) e divergenti (c’è taglio)

- Nel piano verticale l’inflessione

è minore per la presenza di

sforzo normale (per peso

proprio della parete)

Appunti di Consolidamento delle Strutture 60

Cedimenti di archi/volte e piedritti

Depressione delle strutture orizzontali

(orizzontamenti piani, volte, strutture di copertura)

Orizzontamenti piani:

1. Solai in legno

2. Solai in acciaio

3. Solai in laterocemento problema legato alla deformabilità

La depressione delle strutture orizzontali è un e quindi alla

freccia. La verifica in deformabilità non è obbligatoria per normativa (è obbligatoria quella a

resistenza).

Appunti di Consolidamento delle Strutture 61

Solai in legno

Cause possibili:

‣ Sezione trasversale non è sufficiente (no resistenza ma rigidezza)

‣ Degrado del materiale (che crea problemi di deformabilità)

‣ Eccessivo carico (può essere legato a cambi di destinazione d’uso, un’accumulo di carico rispetto

a quello che si doveva avere)

NOTE:

- Dovrebbero essere preliminarmente rilevate le differenze di sezione e livello di degrado lungo l’intera

trave

- Eventuale sostituzione è meno onerosa sugli elementi dell’orditura secondaria

Solai in acciaio

Cause possibili:

‣ Sezione insufficiente

‣ Carico eccessivo

Appunti di Consolidamento delle Strutture 62

Possibili soluzioni:

‣ Posizionamento di un rompitratta (cambio schema statico, svantaggio estetico)

‣ Rafforzamento estradossale (cambia la sezione, incide da un punto di vista estetico e deve quindi

essere concordato)

Solai in laterocemento

NOTA: Spesso sia per i solai in laterocemento, sia per quelli in lateri