Consolidamento di strutture

COPERTURE IN LEGNO

Serve per protezione ad acqua e neve.

La copertura può essere un arco a tre cerniere, poggiante sulla muratura: la conseguenza è il crollo della muratura. (foto casina 1 e 2)

La seconda possibilità può essere collegare gli estremi con una catena. (foto casina 3)

Nella porzione alta: o gli elementi sono giustapposti con un chiodo, oppure viene scavata una porzione in entrambi gli elementi per renderli complanari.

I punti deboli sono i giunti tra catena (in trazione) e il puntone (compressione) sopra la muratura. (foto catena-puntone)

L'effetto potrebbe essere la rottura della parte esterna della catena.

La soluzione potrebbe essere una cerchiatura del puntone o un "vitone" per legare le due parti.

L'altro punto debole è che i puntoni sono soggetti a flessione. (foto diagramma)

L'ottima soluzione è aggiungere un altro punto di appoggio: capriate del 1400-1600 con un monaco con due saette diagonali. (foto)

capriata)Nei due punti viene aggiunto un aiuto: il puntone viene rompi-trattato, con valori inferiori di momentiflettenti.(foto diagramma)Il monaco verticale viene spesso sagomato nella parte alta e bassa: in tale modo, nella parte alta il puntonevengono inseriti nella sagomatura (ben collegati al monaco), mentre nella parte bassa le saette vengonoinfilate nel monaco.(foto monaco)Entrambi i dettagli non devono essere molto vicini alla fine del monaco (stesso problema della catena: ilpezzo può rompersi).Sopra il monaco viene posizionata la trave di colmo.Tra il puntone e la saetta viene aggiunto un “gattello” con chiodi che impedisce la caduta della saetta (nosagomature perché punto molto soggetto a carichi e flessione).(foto saetta)Le capriate alla palladiana, per luci piccole: controcatena e due monaci laterali.(foto capriata)Tali capriate sono utilizzate fino ai 12-15 metri.La sua evoluzione, per i 16-25 metri, è l’utilizzo di una controcatena

con tre monaci e sei saette. (foto capriata)

Capriate

Invece di cambiare la porta sono stati inserite delle parti nuovi che vanno a condividere la loro funzione con gli elementi più antichi. Sono elementi che coesistono con quelli precedenti.

Le capriate più antiche sono delle cavallature. I puntoni sono chiodati tra loro e sopra passa la trave. Le travi sono inserite una all'interno dell'altra e non solo appoggiate.

Nelle capriate successive dal monaco scende una reggia: ovvero una U che scende e passa dall'altra parte. È un vincolo monolatero, se il monaco dovesse scendere anche la reggia scenderebbe. Se invece fosse la catena a scendere (per viscosità per esempio) allora la reggia lo aiuta a sostenerlo.

Vennero aggiunte ulteriori catene per sostenere il tutto.

C'è anche il monaco secondario e in tutte le parti dove c'è il monaco ci sono delle saette che aiutano tutta la struttura.

Sono delle capriate moderne dette

Polansot.Cosa non fare

- Appoggiarsi alla volta sottostante

- Foderare la capriata con elementi in acciaio. Questo crea delle situazioni dannose per il legno perché si creerebbe un microclima ideale per funghi e muffe.

- Quando si creano delle passerelle per la manutenzione, la catena non va mai tagliata per far passare il corrimano.

Interventi locali 1

- Fettonatura: prendere la trave e posizionare i due fettoni per sostituire la parte finale della trave che non funziona bene.

- Mettere delle mensole infilate nella muratura e collegarle con la parte alta.

- Mettere delle regge: questa regge impedisce al puntone di spostarsi verso sinistra. Sarebbe stato meglio passare addirittura sotto. Si usavano le regge metalliche come se fosse una cerchiatura per impedire che il tutto si sposti nella parte bassa.

- Protesi: si tagliano la parte di sopra e di sotto per poi ricostruire il tutto con trucioli. Al giorno d’oggi non si fanno più.

- Giunto a dardo di Giove: gli angoli si scontrano ed

evitano che la parte sinistra e quella di destra siallontanino. Si può anche lasciare un po’ di spazio e inserire dei cunei per rendere il tutto piùsolidale.

Castello della Manta, Cuneo Venne usata una V rovescia per puntellare la capriata.

Cavallerizza del castello di VigevanoHa delle capriate molto lunghe (23 metri). L’amministrazione temeva lasicurezza di questa struttura perché le capriate sono molto snelle. L’ideainiziale era anche quello di sostituire tutta la copertura. Entrando con uncamion, da cui salgono delle fasce in polietilene che devono essere applicatealla capriata, si applicano dei carichi. Si introducono dei comparatori permisurare il comportamento della struttura. Il modello numerico ha dato larisposta che non c’è bisogno di fare nulla.

Villa Burba, Rho (MI)È una stalla di inizio ‘900 con una serie di dettagli molto interessanti (il tetto che esce di un paio di metri cheè controventato con uno strallo).

porzioni evitando che scorranodando un buon contributo inerziale.

Chiesa di San Carpoforo, Milano

Le capriate erano rovinate soprattutto alle estremità. Si voleva aiutare il puntone centrale a resistere meglio. I puntellini laterali non erano favorevoli per la catena quindi si cerca di trasportare da altre parti il carico del puntellino. Venne messo un cavo che passa sopra al puntone come se fosse un grande anello. Ci sono dei tenditori che mettono in tiro tutta la catena. In questo modo il carico che scende viene trasportato all'estremo di sinistra. La X che si crea nel vertice in alto funge da cerchiatura.

In interventi più recenti, questa soluzione viene sostituita con una un po' diversa. Invece di usare il cavo si mettono delle barre.

Monastero di Santa Clara, Pavia

Le catene erano a vista e dovevano rimanere così, il tetto era stato rifatto poco prima ma le estremità delle capriate erano degradate. Sono stati messi dei fettoni sia a destra che a sinistra,

ma questa cosa venne fatta sopra e non sotto per non rovinare l'estetica. Vennero messe nuove assi nelle due direzioni per poterci lavorare. Il fettone caricato tenderebbe a inclinarsi verso il basso e per questo viene messo un cavo per sollevarlo.

Duomo di Cremona Il braccio tra zone compresse e zone tese è piccolo e da sotto quasi non si vede nulla. Se sotto al cavo non metto nessun tenditore bisogna spingere in direzione orizzontale facendo sì che i cavi si tendano.

Coperture Come può essere utile un tetto a livello antisismico Bisogna cercare di evitare che i tetti rappresentino degli elementi negativi durante il sisma. È bene che il solaio e la copertura leghino bene l'edificio così da rendere il tutto in un oggetto in cui le due pareti deboli si facciano aiutare dalle due forti.

Nel terremoto del Friuli nel 1976, i solai esistenti venivano chiodati e aiutati da delle lame che uscivano fuori dalla parete. Il solaio è collegato alla parete stessa.

E contribuisce alla resistenza in termini di azioni orizzontali.

Controventi in copertura:

1. Le due piastre si stringono attorno alla capriata così da legare il tutto uno con l'altro. Alle piastre si possono attaccare degli elementi ed andare in fuori, rappresentando gli elementi diagonali.
2. I diagonali sono messi lungo le falde. I diagonali collegano il punto di vertice con il punto di base. La trave laterale è su una falda e un'altra resistente a carichi sull'altra.
3. Capriate alla palladiana. Si lavora dal punto alto e si scende giù con quattro cavi. Si crea una piramide che funge da controvento e, se una delle capriate è debole, si può appoggiare ad una delle due laterali più forti. Si genera uniformità nella struttura perché l'elemento debole viene sostenuto da quello forte.
4. Controventatura in direzione longitudinale che evita che le capriate si incavallino una sull'altra.

125 Maggio 202006

INTERVENTI DI CONSOLIDAMENTO DI ARCHI E VOLTE IN MURATURA

Tali strutture possono resistere ai nuovi carichi applicati secondo la nuova funzione?

Negli ultimi anni, una soluzione molto nota è quella di creare sopra di essa una cappa di 5 cm di calcestruzzo (nessuna fiducia sulla volta).

Lo scopo è dare fiducia alla volta, posizionando i carichi lungo una direttrice preferenziale. (foto arco)

Il rinfianco si oppone alla risalita dell'arco nel caso in cui solo la parte destra sia caricata.

È molto utile se è come una serie di puntelli che esercitano delle reazioni. (foto schema)

Gli archi e volte sono "colonne storte": applicando due forze (sollecitazioni) ortogonali si crea una forza diagonale, assorbita dal concio successivo, arrivando fino a terra sul vincolo, creando una forza diagonale. In questo modo tale struttura lavora solo a compressione. (schema colonna) (schema arco e forze applicate)

geometria arco/volta - distribuzione di carichi

Questo connubio