Riassunto esame di Consolidamento delle Strutture p.2

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INDICE

CAPITOLO 1: INTRODUZIONE ............................................................................................................................ 1

1.1 Premessa ................................................................................................................................................. 1

1.2 Tipologie di strutture interessate da un intervento, da un adeguamento o da un risanamento ........... 1

1.3 Cause di un intervento, di un risanamento o di un adeguamento statico .............................................. 1

1.4 Valutazione dello stato di fatto ............................................................................................................... 2

1.4.2 Tecniche costruttive adottate nella realizzazione della struttura ........................................................ 2

1.4.3 Valutazione dello stato di dissesto ....................................................................................................... 3

1.4.4 Valutazione delle cause di dissesto ...................................................................................................... 3

1.5 Strategie di intervento ............................................................................................................................. 7

CAPITOLO 2: LE MURATURE .............................................................................................................................. 9

2.1 Introduzione ............................................................................................................................................ 9

2.2 Materiali costituenti ................................................................................................................................ 9

2.3 Caratteristiche meccaniche della muratura .......................................................................................... 18

2.3.10 Classificazione delle murature .......................................................................................................... 29

2.5 Muratura armata ................................................................................................................................... 35

2.6 Muratura precompressa ........................................................................................................................ 37

CAPITOLO 3: GLI ARCHI.................................................................................................................................... 39

3.1 Introduzione .......................................................................................................................................... 39

..................................................................................................................................... 40

3.3 Archi in muratura ................................................................................................................................... 47

CAPITOLO 4: GLI STATI FESSURATIVI ............................................................................................................... 58

4.1 Introduzione .......................................................................................................................................... 58

4.1.1 Progressione del fenomeno ............................................................................................................... 58

4.2 Gli stati fessurativi di TRAVI e PILASTRI ................................................................................................. 59

4.3 Risposta della MURATURA ai cedimenti vincolari ................................................................................. 62

4.4 Stati fessurativi prodotti dalle forze ...................................................................................................... 72

CAPITOLO 5: LE OPERE PROVVISIONALI .......................................................................................................... 79

5.1 Introduzione .......................................................................................................................................... 79

5.2 Legislazione ............................................................................................................................................ 80

5.3 Carichi agenti sulle opere di sostegno ................................................................................................... 80

5.4 Puntelli metallici .................................................................................................................................... 81

5.5 Puntelli in legno ..................................................................................................................................... 83

e il terreno ...................................................................... 85

5.7 Verifiche di resistenza dei puntelli (NON RICHIESTO) ........................................................................... 85

5.8 Catene e cerchiature ............................................................................................................................. 85

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CAPITOLO 6: LE MISURE IN SITO E IN LABORATORIO...................................................................................... 86

6.1 Introduzione .......................................................................................................................................... 86

6.2 Misure su elementi in calcestruzzo ....................................................................................................... 86

6.2.1 Determinazione delle caratteristiche meccanica in sito .................................................................... 86

6.2.2 Determinazione delle caratteristiche meccanica in laboratorio ........................................................ 89

6.2.3 Misure di valori diversi delle caratteristiche meccaniche .................................................................. 90

6.3 Misure su elementi in muratura ............................................................................................................ 91

6.4 Misure su elementi in acciaio ................................................................................................................ 92

6.5 Misure su elementi lignei ...................................................................................................................... 92

6.5 Prove di carico e misure sulla struttura in servizio ................................................................................ 92

CAPITOLO 7: MATERIALI SPECIFICI UTILIZZATI NEL CONSOLIDAMENTO ........................................................ 93

7.1 Introduzione .......................................................................................................................................... 93

7.2 Calcestruzzi e malte speciali .................................................................................................................. 93

7.3 Materialo composti ............................................................................................................................... 97

7.4 Resine caricate ..................................................................................................................................... 104

7.5 Legno lamellare ................................................................................................................................... 105

7.5.2 La tecnica del legno lamellare .......................................................................................................... 105

7.5.3 Il materiale e la produzione .............................................................................................................. 105

7.5.4 Osservazioni finali ............................................................................................................................. 108

7.6 Connettori e chiodi chimici per calcestruzzo, murature e legno ......................................................... 108

7.6.2 Tecnologie del fissaggio .................................................................................................................... 108

7.7 Acciai inossidabili ................................................................................................................................. 111

......................................................................................... 113

CAPITOLO 8: TECNICHE DI RECUPERO PER LE STRUTTURE IN C.A. ............................................................... 114

8.1 Introduzione ........................................................................................................................................ 114

8.2 Rinforzo di TRAVI e SOLAI in calcestruzzo armato .............................................................................. 114

8.3 Rinforzo di PILASTRI in calcestruzzo armato ....................................................................................... 129

8.4 Pareti di controvento ........................................................................................................................... 135

8.5 Rinforzo dei nodi strutturali con CFRP ................................................................................................ 138

8.6 Isolamento sismico .............................................................................................................................. 139

8.7 Formazione di nodi strutturali sui pilastri ........................................................................................... 139

8.8 Eliminazione e sostituzione di pilastri ................................................................................................. 140

8.9 Rinforzo con FRP di silos, serbatoi e ciminiere .................................................................................... 141

8.10 Rinforzo di mensole tozze ................................................................................................................. 142

8.11 Il problema dello sfondellamento dei solai latero-cementizi ............................................................ 143

CAPITOLO 9: TECNICHE DI RECUPERO PER EDIFICI IN MURATURA ............................................................... 144

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9.1 Introduzione ........................................................................................................................................ 144

9.1.1 Concezione statica degli edifici in muratura portante ..................................................................... 144

9.2 Rinforzo dei MASCHI MURARI ............................................................................................................. 145

9.3 Rinforzo o sostituzione di un SOLAIO .................................................................................................. 155

9.4 Rinforzo di ARCHI E VOLTE in muratura .............................................................................................. 160

9.5 Rinforzo di PILASTRI in muratura ......................................................................................................... 163

9.6 Creazione di APERTURE nei maschi murari ......................................................................................... 164

9.7 Creazione di CONTROVENTI (generalmente in acciaio) ...................................................................... 167

CAPITOLO 10: TECNICHE DI RECUPERO PER STRUTTURE IN FERRO .............................................................. 168

10.1 Introduzione ...................................................................................................................................... 168

10.2 Sostituzione di elementi danneggiati ................................................................................................ 168

............................................................................................................. 169

10.5 Precompressione esterna .................................................................................................................. 169

10.6 Placcaggio con FRP ............................................................................................................................ 169

CAPITOLO 11: TECNICHE DI RECUPERO PER STRUTTURE IN LEGNO ............................................................. 170

11.1 Introduzione ...................................................................................................................................... 170

11.2 Rinforzo di una trave in legno ........................................................................................................... 174

CAPITOLO 12: CONSOLIDAMENTO DELLE FONDAZONI ................................................................................. 184

12.1 Introduzione ...................................................................................................................................... 184

12.3 Criteri di progetto .............................................................................................................................. 185

12.4 Tipi di intervento ............................................................................................................................... 185

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CAPITOLO 7

: MATERIALI SPECIFICI UTILIZZATI NEL CONSOLIDAMENTO

7.1 Introduzione

Sono quei materiali, oltre quelli tradizionali, che vengono utilizzati per la realizzazione dell'intervento di

consolidamento. Si vedranno quindi le informazioni utili dei vari materiali.

7.2 Calcestruzzi e malte speciali

Per il rinforzo il ripristino delle strutture si rende a volte necessario intervenire con calcestruzzi e malte che

si differenziano notevolmente dai quelli tradizionali. Questi richiedono un'accurata progettazione

dell impasto a causa dei componenti utilizzati, come cementi e aggiunte, additivi e aggreganti e spesso si

ricorre a prodotti premiscelati che presentano un elevato livello di controllo di qualità. Bisogna distinguere:

1. BOIACCA: È un impasto quasi liquido di cemento o di calce e si usa per spessori del getto fresco 4 mm

(legante + acqua; usato ad esempio per incollaggio piastrelle e iniezioni di lesioni)

2. MALTA: è un conglomerato costituito da una miscela di legante (calce e/o cemento), acqua, inerti di 2

mm (fine) e si usa per spessore del getto fresco compresi tra 4 mm e 20 mm (ottimale 10mm)

3. BETONCINO: è una specie di malta che si differenzia per la scelta di inerte più grosso (fino a 4 mm) e si

usa per spessori del getto fresco compresi tra 10 mm e 50 mm

4. CALCESTRUZZO: è un conglomerato costituito da una miscela di cemento, acqua e inerti di dimensioni

massime ancora maggiori (fino a 20 mm, per dighe180 mm) e si usa per spessori del getto fresco 50 mm

CALCESTRUZZI SPECIALI

Il mix design dei calcestruzzi speciali viene accuratamente studiato per poter produrre materiali con

caratteristiche rispondenti alle diverse esigenze progettuali e applicative. Tra i calcestruzzi speciali ci sono:

CALCESTRUZZI LEGGERI:

1. consentono di migliorare la limitazione del calcestruzzo tradizionale

rappresentata dal basso rapporto fra resistenza meccanica e peso, riducendo la densità del calcestruzzo

e dando vita ai cosiddetti calcestruzzi strutturali leggeri. In questo modo si passa da una densità compresa

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tra 2200 ei 2600 kg/m dei calcestruzzi comuni a un peso specifico compreso tra i 200 e i 1850 kg/m dei

calcestruzzi leggeri. Essi sono ottenuti aumentando il rapporto vuoto pieno nel calcestruzzo e quindi

introducendo dei vuoti, che possono essere introdotti in tre modi:

1. AGGREGATI LEGGERI: sono impiegati generalmente per la frazione grossa e sono uniti alla sabbia

(i romani usavano la pietra pomice; oggi si usa anche pietra pomice o argilla espansa) per la

frazione fine. A volte vengono utilizzati anche per la frazione fine e si ottengono i calcestruzzi

totalmente leggeri. Presentano, però, un elevato assorbimento dell'acqua dell'aggregato che si

protrae fino a 24 ore. Questo può influenzare molto la densità, che risulta differente dallo stato

fresco all essiccamento, la posa in opera e la durabilità del calcestruzzo, poiché i pori aumentano

la velocità di penetrazione dei cloruri e della carbonatazione e facilita i cicli gelo-disgelo (i vuoti

sono dentro e la struttura è più compatta).

2. ADDITIVI AERANTI O SCHIUMOGENI: sviluppano bolle nella pasta cementizia e sono usati per

ottenere calcestruzzi cellulari

3. AGGREGATO GROSSO: viene utilizzato da solo in modo che l'assenza dell aggregato fine produca

una grossa quantità di vuoti interstiziali per ottenere calcestruzzi alveolati. Presentano una

struttura spugnosa che permette di ottenere maggior resistenza, ma sono molto più degradabili

(aumenta la velocità di carbonatazione e la diffusione di cloruri a causa della porosità maggiore)

All'aumentare dei vuoti il calcestruzzo diventa più leggero e più isolante termicamente, ma meno

resistente. L American Concrete Institute (ente che scrive le norme sulle costruzioni in cemento armato

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in America) distingue tra calcestruzzi leggeri strutturali, con densità compresa tra 1350 e 1850kg/m e con

resistenza a compressione a 28 giorni superiore a 17MPa, e calcestruzzi a bassa densità, utilizzati

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prevalentemente per le proprietà isolanti, che presentano una densità compresa fra 300 e 800kg/m .

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Valori di densità diversi non permetterebbero di raggiungere una resistenza o un isolamento adeguato.

Questi calcestruzzi vengono utilizzati nel recupero di solai, nelle ristrutturazioni, nelle costruzioni in zona

sismica, nelle strutture prefabbricate e nelle strutture poggianti su terreni a scarsa portanza. Infatti, con

questo tipo di calcestruzzo si può ridurre sensibilmente il peso che graverebbe sulla vecchia struttura (si

isolamento termico). Per una di queste destinazioni d'uso sarà

necessario avere determinate caratteristiche del calcestruzzo leggero, date dalla sua composizione. Tale

composizione viene erogata tramite tabella.

CALCESTRUZZI A RITIRO COMPENSATO:

2. contengono sostanze in grado di espandere il pro il materiale

nella fase successiva alla presa dello stesso. Il problema principale è riuscire a confezionare un prodotto

che si espanda quanto il ritiro lo farebbe contrarre. Risulta molto complesso e, inoltre, tali compensazioni

comportano l'insorgere di stati tensionali che poi hanno un influenza sulla viscosità del calcestruzzo

(fenomeni viscosi elevati, bisogna trovare il giusto compromesso). Se l'espansione è contrastata, gli sforzi

di compressione generati dalla dilatazione devono essere superiori alla contrazione connessa ai fenomeni

differiti (ritiro e viscosità) che si sviluppano in tempi posteri