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8.7.4. CRITERI E TIPI D’INTERVENTO¶

Indice interno

Norma
Circolare
C8.7.4. Criteri e tipi di intervento

Norma¶

Per tutte le tipologie di costruzioni esistenti gli interventi vanno progettati ed eseguiti, per quanto possibile, in modo regolare ed uniforme. L’esecuzione di interventi su porzioni limitate dell’edificio va opportunamente valutata e giustificata, considerando la variazione nella distribuzione delle rigidezze e delle resistenze e la conseguente eventuale interazione con le parti restanti della struttura. Particolare attenzione deve essere posta alla fase esecutiva degli interventi, in quanto una cattiva esecuzione può peggiorare il comportamento globale della costruzione.

La scelta del tipo, della tecnica, dell’entità e dell’urgenza dell’intervento dipende dai risultati della precedente fase di valutazione, dovendo mirare prioritariamente a contrastare lo sviluppo di meccanismi locali e/o di meccanismi fragili e, quindi, a migliorare il comportamento globale della costruzione.

In generale dovranno essere valutati e curati gli aspetti seguenti:

riparazione di eventuali danni presenti;
riduzione delle carenze dovute ad errori grossolani;
miglioramento della capacità deformativa ("duttilità") di singoli elementi;
riduzione delle condizioni, anche legate alla presenza di elementi non strutturali, che determinano situazioni di forte irregolarità, sia planimetrica sia altimetrica, degli edifici, in termini di massa, resistenza e/o rigidezza;
riduzione delle masse, anche mediante demolizione parziale o variazione di destinazione d’uso;
riduzione dell’impegno degli elementi strutturali originari mediante l’introduzione di sistemi d’isolamento o di dissipazione di energia;
riduzione dell’eccessiva deformabilità degli orizzontamenti, sia nel loro piano che ortogonalmente ad esso;
miglioramento dei collegamenti degli elementi non strutturali, alla struttura e tra loro;
incremento della resistenza degli elementi verticali resistenti, tenendo eventualmente conto di una possibile riduzione della duttilità globale per effetto di rinforzi locali;
realizzazione, ampliamento, eliminazione di giunti sismici o interposizione di materiali atti ad attenuare gli eventuali urti;
miglioramento del sistema di fondazione, ove necessario.

Interventi su parti non strutturali ed impianti sono necessari quando, in aggiunta a motivi di funzionalità, la loro risposta sismica possa mettere a rischio la vita degli occupanti o produrre danni ai beni contenuti nella costruzione. Per il progetto di interventi atti ad assicurare l’integrità di tali parti valgono le prescrizioni fornite nei §§ 7.2.3 e 7.2.4.

Per le strutture in muratura, inoltre, dovranno essere valutati e curati gli aspetti seguenti:

miglioramento dei collegamenti tra orizzontamenti e pareti, tra copertura e pareti, tra pareti confluenti in martelli murari o angolate;
riduzione ed eliminazione delle spinte non contrastate di coperture, archi e volte;
rafforzamento delle pareti intorno alle aperture.

Per le strutture in c.a. ed in acciaio si prenderanno in considerazione, valutandone l’eventuale necessità e l’efficacia, anche le tipologie di intervento di seguito esposte o loro combinazioni:

rinforzo di tutti o parte degli elementi;
aggiunta di nuovi elementi resistenti, quali pareti in c.a., controventi in acciaio, etc.;
eliminazione di eventuali meccanismi “di piano”;
introduzione di un sistema strutturale aggiuntivo in grado di resistere per intero all’azione sismica di progetto;
eventuale trasformazione di elementi non strutturali in elementi strutturali, come nel caso di incamiciatura in c.a. di pareti in laterizio.

Infine, per le strutture in acciaio, potranno essere valutati e curati gli aspetti seguenti:

miglioramento della stabilità degli elementi e della struttura;
incremento della resistenza e/o della rigidezza dei collegamenti;
miglioramento dei dettagli costruttivi nelle zone dissipative;
introduzione di indebolimenti locali controllati, finalizzati ad un miglioramento del meccanismo di collasso.

Circolare¶

C8.7.4. Criteri e tipi di intervento¶

Il § 8.7.4 delle NTC descrive gli aspetti principali degli interventi sugli edifici esistenti, qui sono riportate alcune raccomandazioni che possono costituire un utile riferimento ai fini della scelta degli interventi. Si sottolinea l’importanza che gli interventi siano definiti in funzione di specifiche vulnerabilità dell’edificio, analizzando prioritariamente quelle locali. Sono invece da evitarsi interventi generalizzati e diffusi, se non adeguatamente motivati da una specifica valutazione. Nel caso in cui nell’intervento si faccia uso di materiali compositi, ai fini delle verifiche di sicurezza degli elementi rinforzati, si possono utilizzare documenti di comprovata validità.

C8.7.4.1. Criteri per gli interventi di consolidamento degli edifici in muratura¶

Nel presente Capitolo si forniscono criteri generali per gli interventi di consolidamento degli edifici di muratura, con riferimento ad alcune tecniche usualmente utilizzate. I criteri e le tecniche di seguito riportati sono indicativi e non esaustivi e non si esclude l’impiego di tecniche di intervento non citate, metodologie innovative o soluzioni particolari che il progettista individui come adeguate al caso specifico. Attenzione va posta alla fase esecutiva degli interventi, onde evitare di comprometterne l’efficacia. Oltre agli interventi volti a sanare le carenze nei confronti delle azioni non sismiche, quelli che generalmente inducono i maggiori benefici nei riguardi delle azioni sismiche riguardano: 1. La formazione dei diaframmi di piano, a livello dei solai ed eventualmente nelle falde di copertura. 2. Le connessioni delle pareti tra loro e ai diaframmi di piano. 3. I collegamenti nello spessore della parete in presenza di paramenti multipli. 4. L’incremento della sismo-resistenza delle pareti. 5. Il contenimento delle spinte ed il consolidamento di archi e volte. Di seguito, a livello indicativo, sono riportate alcune soluzioni tecniche per alcuni dei miglioramenti sopra indicati. 1. Formazione dei diaframmi di piano Il ruolo primario dei solai è quello di sostenere i carichi verticali, ma la loro funzione durante lo scuotimento sismico è quella di trasferire le azioni orizzontali alle pareti e di scongiurare l’attivazione dei meccanismi fuori piano delle pareti collegandole efficacemente. I solai devono pertanto essere ben ancorati alle murature, soprattutto a quelle perimetrali. Occorre notare che, mentre può non essere necessario realizzare un’elevata rigidezza, in quanto i meccanismi fuori dal piano sono caratterizzati da deformazioni ammissibili anche elevate, è invece necessario che i diaframmi abbiano una resistenza sufficiente a trasferire le azioni tra una parete e l’altra, quando la prima raggiunge la resistenza ultima a taglio. Per gli edifici storici, nel consolidamento di solai lignei sono generalmente preferibili i diaframmi leggeri, di rigidezza non trascurabile, realizzati a secco, quali quelli ottenuti con doppio assito, con pannelli a base legno quali quelli citati nel paragrafo 11.7, lamiere di acciaio, reticolari di acciaio, reticolari con fibre o altro materiale idoneo ecc. Nel caso sia presente un sottofondo a supporto della pavimentazione, i diaframmi di piano possono essere realizzati sostituendolo con un nuovo sottofondo strutturale opportunamente armato. Nel caso risulti necessario anche un consolidamento statico del solaio per le sollecitazioni flettenti, quando è presente l’impalcato ligneo un rinforzo che consente di conseguire contemporaneamente un rinforzo nel piano e flessionale, si realizza, ad esempio, tramite strutture composte legno-legno mediante solette lignee, che sfruttino eventualmente il tavolato esistente, rese opportunamente collaboranti con le travi tramite idonei connettori a taglio. La tecnica di rinforzo con soletta collaborante in calcestruzzo realizza ugualmente un elevato irrigidimento nel piano e un miglioramento della resistenza ai carichi verticali, ma con un maggiore incremento dei pesi. Nel caso di solai a putrelle e voltine o tavelloni, un miglioramento del comportamento flessionale delle travi e nel piano del solaio può essere ottenuto con un irrigidimento mediante solette armate rese solidali ai profilati e collegate alle murature perimetrali mediante opportuni connettori. Nel caso di solai con voltine, può essere necessario anche collegare tra loro i profilati, saldando bandelle o barre metalliche trasversali, all’intradosso o all’estradosso. Per quanto riguarda le coperture, nelle costruzioni in muratura è in linea generale opportuno operare mediante il mantenimento dei tetti in legno per non incrementare le masse nella parte più alta dell'edificio, o con soluzioni più pesanti di acciaio o di calcestruzzo armato, previa verifica. Ove i tetti presentino orditure spingenti, come nel caso di puntoni inclinati o cantonali privi di elementi di ritegno, la spinta deve essere contenuta, integrando in modo opportuno lo schema strutturale. È inoltre opportuno intervenire sui collegamenti tra gli elementi lignei per evitare locali situazioni spingenti o di labilità. 2. Connessioni delle pareti tra loro e ai diaframmi di piano Le connessioni delle pareti tra loro e ai diaframmi di piano hanno il compito di ridurre la snellezza delle pareti, rispettivamente nei riguardi della flessione orizzontale e verticale. Ciò ha il duplice effetto di: 1) limitare gli spostamenti fuori dal piano a livello degli orizzontamenti, prevenendo lo sfilamento delle travi dei solai e della copertura; 2) limitare l’ampiezza della porzione di parete muraria potenzialmente interessata da meccanismi fuori dal piano, riducendo la vulnerabilità nei riguardi di cinematismi locali. Qualora i collegamenti tra le pareti siano scarsi o deteriorati, può essere realizzata un’idonea ammorsatura tra parti adiacenti o intersecantisi. Questa può essere realizzata o migliorata con interventi locali. Tra questi, ad esempio, sono annoverabili diverse tipologie di interventi, tra cui quelli tipo scuci-cuci. Cuciture armate realizzate con barre di lunghezza limitata, iniettate con malta o resina, non sempre risultano efficaci, per la difficoltà di garantire un adeguato ancoraggio in presenza di un nucleo interno di scadenti proprietà, e possono essere invasive (in ogni caso è opportuno utilizzare elementi metallici inossidabili o altri materiali idonei). Particolarmente efficaci sono gli elementi di collegamento tra pareti opposte atti a impedirne le rotazioni verso l’esterno e ad assicurare il funzionamento scatolare dell’edificio. A tale scopo possono essere utilmente impiegati tiranti (o catene), siano essi metallici o di altri materiali, disposti nelle due direzioni principali del fabbricato, al livello dei solai e in corrispondenza delle pareti portanti. I tiranti consentono anche la formazione del meccanismo tirante-puntone nelle fasce, migliorando la capacità di accoppiamento dei maschi murari. In alternativa, il funzionamento scatolare dell’edificio è favorito dalle cerchiature esterne, che in alcuni casi si possono realizzare con elementi metallici o materiali compositi, particolarmente efficaci nel caso di edifici di dimensioni in pianta ridotte, come i campanili, o quando vengono realizzati ancoraggi in corrispondenza dei martelli murari. È in ogni caso necessario evitare l’insorgere di concentrazioni di tensioni in corrispondenza degli spigoli delle murature Il collegamento dei diaframmi di piano alle pareti è in primo luogo assicurato dagli elementi principali degli stessi, ovvero travi principali e secondarie in legno o putrelle metalliche. Questi elementi devono essere appoggiati nella parete muraria per una sufficiente lunghezza ed il carico verticale deve essere adeguatamente diffuso alla muratura (eventualmente grazie ad elementi locali di ripartizione). Anche se in modo non sistematico, l’aggiunta di elementi di connessione ancorati alla parete muraria può essere utile a migliorare la risposta sismica, in quanto fa funzionare l’elemento inflesso anche come tirante di collegamento confidando in un ancoraggio meccanico e non solo sull’attrito. Quando si valuta come necessario garantire un collegamento continuo tra diaframma di piano e pareti murarie, possono essere adottati ancoraggi puntuali realizzati sul perimetro degli orizzontamenti attraverso barre iniettate con malte o resine. I cordoli in sommità possono costituire una soluzione efficace sia per collegare le pareti in una zona dove la muratura è meno resistente a taglio a causa del basso livello di compressione, sia per contenere eventuali azioni spingenti della copertura, sia anche per favorire l’appoggio delle singole membrature dell’orditura. Il collegamento del cordolo con la muratura esistente può essere realizzato, in assenza di soluzioni più efficaci e meno invasive, attraverso perforazioni armate con barre metalliche, protette o di tipo inossidabile, oppure di altro materiale resistente a trazione, efficacemente ancorate alla muratura. I cordoli in sommità possono essere realizzati nei seguenti modi.

Cordoli realizzati con elementi lignei, adeguatamente protetti;
Cordoli realizzati con muratura armata..
Cordoli realizzati con elementi d’acciaio.
Cordoli di calcestruzzo armato.

L’esecuzione di cordolature a livelli intermedi risulta necessaria solo in determinati casi, che devono essere motivati. L’uso di cordoli eseguiti a scasso nello spessore della parete deve generalmente essere evitato per gli, eventuali effetti negativi legati all’alterazione dello stato di sollecitazioni della parete per effetto della formazione delle aperture in breccia. La soluzione più efficace per la realizzazione di cordoli a livello intermedio è quella della trave in muratura armata, ottenuta applicando piatti metallici sui due lati della muratura e collegandoli tramite barre passanti o mediante soluzioni di tipo analogo. 3. Collegamenti nello spessore della parete in presenza di paramenti multipli Quando i collegamenti tra paramento esterno e interno sono insufficienti, come frequentemente avviene per le murature in pietrame, occorre verificare che, per effetto delle azioni sismiche, non si attivi un meccanismo di flessione fuori piano nella porzione di paramento compresa tra due ritegni dotati di ancoraggio esterno. Si può eventualmente ricorrere a diatoni di contenimento integrativi, disposti nella parete ad adeguata distanza tra loro (in misura non necessariamente troppo fitta). L’inserimento di diatoni artificiali, realizzati in calcestruzzo armato, in profilati metallici o in altri materiali resistenti a trazione, compreso l’utilizzo di legature metalliche, con funzione di tirantini antiespulsivi o di legature con materiali compositi, può realizzare un efficace collegamento tra i paramenti murari, evitando il distacco o l’innesco di fenomeni di instabilità per compressione dei paramenti esterni. L’efficacia di tali interventi è legata all’effettiva possibilità di solidarizzare detti presidi con la muratura circostante che, pertanto, deve presentare buona consistenza. 4. Incremento della capacità delle pareti Qualora i setti murari siano costituiti da materiale di bassa qualità, può risultare opportuno migliorare le caratteristiche meccaniche del materiale. Il tipo di intervento da applicare va valutato in base alla tipologia e alla qualità della muratura e può variare dalla ricostruzione parziale (interventi di scuci- cuci) al consolidamento mediante iniezioni o mediante interventi superficiali o altre tecniche opportune; si deve procedere alla verifica preliminare della compatibilità chimico-fisica dei materiali nuovi con quelli originari. Nei casi in cui si operi attraverso le iniezioni di miscele leganti, si procede anche alla verifica della fattibilità dell’intervento in termini di capacità delle murature di assorbire e diffondere le malte iniettate ponendo attenzione nella scelta della pressione di immissione della miscela, per evitare dissesti locali. L’intervento di ristilatura dei giunti, se effettuato su entrambe le superfici esterne, può migliorare le caratteristiche meccaniche della muratura incrementandone, di fatto, l’area resistente. Particolare cura deve essere rivolta alla scelta della malta da utilizzare in relazione a quella esistente. L’eventuale inserimento nei giunti “ristilati” di piccole barre, trefoli o piattine metalliche o di altri materiali resistenti a trazione, specie se ancorati alla muratura attraverso connessioni trasversali dei paramenti ed organizzati come sistema continuo nelle tre direzioni, può migliorare ulteriormente l’efficacia dell’intervento. Il placcaggio delle murature con intonaco armato costituisce un efficiente provvedimento soprattutto nel caso in cui le murature siano gravemente danneggiate o incoerenti, purché siano posti in opera i necessari collegamenti trasversali bene ancorati alle armature poste su entrambe le facce della muratura. Le fodere possono essere realizzate con malte a base di cemento o di calce e armatura in reti o tessuti di acciaio inossidabile, oppure con materiali compositi, utilizzando fibre di carbonio, vetro o aramidiche. Il rinforzo dei setti murari può essere eseguito mediante elementi strutturali integrativi collaboranti disposti sulla superficie; questi possono essere, per esempio, realizzati in acciaio (strutture reticolari costituite da piatti/nastri) o in legno (pannellature). Opportune connessioni devono consentire la collaborazione tra la parete esistente e il rinforzo. L’applicazione di fasciature resistenti a trazione può essere realizzata sia con fasce di materiali compositi (sopra citati) sia con tessuti in trefoli di acciaio inossidabile, fissate al supporto murario con prodotti a base cementizia o polimerica. L’inserimento di tiranti verticali post-tesi è un intervento applicabile solo in presenza di murature di ottima qualità. Nel caso di realizzazione di nuove aperture in pareti esistenti, per far fronte alla diminuzione della capacità resistente della parete e all’aumento della sua deformabilità, può essere necessario prevedere rinforzi in grado di collaborare con la muratura esistente attraverso opportune connessioni ripristinando, per quanto possibile, la condizione dell’intera parete in atto prima della realizzazione dell’apertura. Un incremento della capacità portante delle pareti murarie, con conseguente miglioramento del comportamento sismico, si ottiene infine anche attraverso l’eliminazione delle discontinuità con la chiusura di nicchie, canne fumarie cavedi o anche di vecchie lesioni o sconnessioni all’interno delle murature, purché venga realizzato un efficace collegamento dei nuovi elementi di muratura con quelli esistenti. 5. Contenimento delle spinte e consolidamento di archi e volte L’assorbimento delle spinte di strutture voltate, particolarmente importante in caso di sisma, può essere ottenuto con tiranti e cerchiature. La posizione ottimale dei tiranti è al di sopra delle imposte degli archi, ma spesso tale soluzione non può essere adottata, per cui può essere necessario disporre i tiranti all’estradosso, purché ne sia dimostrata l'efficacia e la flessione risultante sia adeguatamente presidiata. Presidi estradossali possono essere realizzati con elementi dotati anche di rigidezza flessionale (elementi di limitata sezione) e aggiungendo tiranti inclinati a questi connessi e ancorati a livello delle imposte (catene a braga). La realizzazione di contrafforti (o ringrossi murari) è utile nei confronti delle sollecitazioni non sismiche, ma il loro effetto in caso di azioni sismiche deve essere adeguatamente valutato, a causa dei potenziali effetti locali connessi al significativo irrigidimento. Per il consolidamento di archi e volte è possibile anche il ricorso a tecniche di rinforzo estradossali basate sull’utilizzo di compositi fibrorinforzati. Soluzioni alternative o integrative possono essere ottenute con frenelli o riempimenti coesivi leggeri. La realizzazione di soluzioni pesanti come cappe e contro-volte in calcestruzzo, armato o meno, va valutata con cautela a causa degli incrementi di peso che comporta. 6. Altri interventi

Interventi su pilastri e colonne

Tenendo presente che i pilastri e le colonne sono essenzialmente destinati a sopportare carichi verticali con modeste eccentricità, gli interventi tendono generalmente a:

migliorare la resistenza a sforzo normale mediante ad esempio cerchiature e fasciature;
eliminare eventuali spinte orizzontali prodotte da elementi spingenti poggianti su di essi.

In presenza di azioni sismiche, le colonne e i pilastri, realizzati in muratura o anche monolitici, devono, infatti, non solo essere preservati da forze orizzontali, ma anche essere impediti di ruotare in sommità. Sono da evitare, in genere, gli inserimenti di anime metalliche, perforazioni armate, precompressioni longitudinali e in generale, salvo in caso di accertata e inevitabile necessità, gli interventi volti a conferire a colonne e pilastri in muratura capacità resistenti non usuali.

Interventi sulle scale

La struttura portante delle scale deve essere accuratamente verificata, sia per le azioni non sismiche, sia per le azioni sismiche. Particolari situazioni di rischio possono presentare le soluzioni ad arco rampante, spesso particolarmente sottile e spingente su murature esterne, oppure quelle realizzate con gradini di pietra a sbalzo, sia per le insufficienti dimensioni dei gradini, sia per l’insufficiente spessore delle murature nelle quali questi sono inseriti. È infine opportuno verificare la sicurezza dei parapetti, spesso inaspettatamente poco resistenti.

Realizzazione di giunti sismici

La realizzazione di giunti sismici in edifici esistenti di muratura, specie se in aggregato, risulta tecnicamente problematica e deve essere attentamente valutata perché può produrre effetti negativi nei confronti dell’equilibrio statico delle diverse parti coinvolte.

Interventi in fondazione

I cedimenti in fondazione di un edificio sono generalmente fenomeni che si manifestano lentamente, se non sono prodotti da repentine alterazioni del suolo (ad es. variazioni del regime idrico per perdite di tubazioni e fognature, nuove costruzioni contigue, rilevati o scavi vicini). Negli edifici esistenti le insufficienze fondali sono pertanto messe in luce, nella maggior parte dei casi, grazie alla presenza di quadri fessurativi e deformativi che possono essere individuati nella fase di rilievo. Per una prima valutazione dell’efficacia di un sistema fondale di un edificio esistente è pertanto fondamentale un accurato rilievo dei quadri fessurativi e dei dissesti, nonché comprendere se il fenomeno si è ormai arrestato mediante lo studio dell’evoluzione storica di tali fenomeni. Per quanto riguarda gli effetti dei terremoti, se si escludono casi di pendii instabili e fenomeni di liquefazione dei terreni, è raro che i dissesti siano legati a insufficienze fondali. In ogni caso la conoscenza del sistema fondale e l’identificazione delle manifestazioni di dissesto precedenti all’evento sismico è funzionale per la valutazione della capacità resistente post sisma. Nel caso in cui la fondazione poggi su terreni dalle caratteristiche geomeccaniche inadeguate al trasferimento dei carichi, o nel caso in cui si siano manifestati dissesti attribuibili al sistema fondale o siano stati effettuati interventi che modifichino i carichi alla base, occorre procedere alla verifica e all’eventuale consolidamento delle fondazioni. Gli interventi sono di massima classificabili nelle seguenti tipologie. Allargamento della fondazione mediante cordoli o platee in c.a. L’intervento va realizzato in modo tale da far collaborare adeguatamente le fondazioni esistenti con le nuove, curando in particolare la connessione fra nuova e vecchia fondazione. A tale scopo, deve essere realizzato un collegamento rigido (travi in c.a., traversi in acciaio di idonea rigidezza, barre post-tese che garantiscono una trasmissione per attrito) in grado di trasferire parte dei carichi provenienti dalla sovrastruttura ai nuovi elementi. In presenza di possibili cedimenti differenziali della fondazione è opportuno valutarne gli effetti sull’intero fabbricato. Consolidamento dei terreni di fondazione. Gli interventi di consolidamento dei terreni possono essere effettuati mediante iniezioni di miscele cementizie, resine (ad es. poliuretani che si espandono nel terreno) o altre sostanze chimiche. Inserimento di sottofondazioni profonde (micropali, pali radice). Nel caso di cedimenti che interessino singole porzioni di fabbricato, è consigliabile valutare la possibilità che si verifichino assestamenti differenziali, legati alla nuova configurazione. Si deve prevedere un’idonea struttura di collegamento tra micropali e muratura esistente (ad es. un cordolo armato rigidamente connesso alla muratura). I collegamenti diretti tra i pali e le fondazioni esistenti devono essere considerati con particolare prudenza per il rischio di danneggiamento del manufatto con riduzione della capacità portante delle fondazioni esistenti. Nelle situazioni in cui, nell’eventualità di un sisma, si ritiene possibile l’attivazione di fenomeni d’instabilità del pendio, il problema va normalmente affrontato agendo direttamente sul terreno e non a livello delle sole strutture di fondazione. Una delle cause più ricorrenti dei cedimenti fondali è quella di alterazione del regime delle acque del sottosuolo; nel caso di dissesti imputabili a tale fenomeno, è pertanto opportuno valutare attentamente le cause che hanno determinato l’alterazione del regime delle acque del sottosuolo.

C8.7.4.2. Criteri per gli interventi di consolidamento degli edifici in calcestruzzo¶

Nel presente Capitolo si forniscono criteri generali per gli interventi di consolidamento degli edifici in calcestruzzo armato, insieme ai relativi modelli di capacità, con riferimento ad alcune tecniche usualmente utilizzate. I criteri e le tecniche di seguito riportati sono indicativi e non esaustivi; non si esclude pertanto l’impiego di tecniche di intervento non citate, metodologie innovative o soluzioni particolari che il progettista individui come adeguate al caso specifico.

C8.7.4.2.1. Incamiciatura in c.a.¶

A pilastri o pareti possono essere applicate camicie di c.a. per conseguire tutti o alcuni dei seguenti obiettivi:

aumento della capacità portante verticale;
aumento della resistenza a flessione e/o taglio;
aumento della capacità in termini di deformazione;
miglioramento dell’efficienza delle giunzioni per sovrapposizione.

Lo spessore delle “camicie” deve essere tale da consentire il posizionamento di armature longitudinali e trasversali e la realizzazione di uno spessore del copriferro adeguato. Ai fini della valutazione della resistenza e della deformabilità di elementi incamiciati sono accettabili le seguenti ipotesi semplificative:

l’elemento incamiciato si comporta monoliticamente, con piena aderenza tra il calcestruzzo vecchio e il nuovo;
il carico assiale si considera applicato alla sola porzione preesistente dell’elemento per i soli carichi permanenti, all’intera sezione incamiciata per i carichi variabili e per le azioni sismiche;
le proprietà meccaniche del calcestruzzo della camicia si considerano estese all’intera sezione se le differenze fra i due materiali non sono eccessive. I valori della capacità da adottare nelle verifiche sono quelli calcolati con riferimento alla intera sezione incamiciata nelle ipotesi semplificative su indicate ridotte secondo le espressioni seguenti:
capacità in termini di resistenza a taglio:

\[ \tilde{V}_R = 0{,}9V_R \tag{C8.7.4.1} \]

capacità in termini di resistenza a flessione:

\[ \tilde{M}_y = 0{,}9M_y \tag{C8.7.4.2} \]

capacità in termini di deformabilità allo snervamento:

\[ \tilde{\theta}_y = 0{,}9\theta_y \tag{C8.7.4.3} \]

capacità in termini di deformabilità ultima:

\[ \tilde{\theta}_u = \theta_u \tag{C8.7.4.4} \]

I valori da impiegare per le resistenze dei materiali sono:

a) per l’acciaio delle strutture esistenti, la resistenza ottenuta come media tra le prove eseguite in sito e quanto ricavato da fonti aggiuntive di informazione, divisa per il fattore di confidenza appropriato in relazione al Livello di Conoscenza raggiunto e, solo nel calcolo di \(\tilde{V}_R\), divisa anche per il coefficiente parziale;

b) per i materiali aggiunti, calcestruzzo ed acciaio, la resistenza di progetto.

I valori da impiegare per le resistenze dei materiali nel calcolo del valore della capacità in termini di resistenza a flessione \(\tilde{M}_y\) da usare per la valutazione della sollecitazione di taglio agente su elementi/meccanismi fragili sono:

c) per l’acciaio delle strutture esistenti, la resistenza ottenuta come media tra le prove eseguite in sito e da fonti aggiuntive di informazione moltiplicata per il fattore di confidenza appropriato in relazione al Livello di Conoscenza raggiunto;

d) per i materiali aggiunti, calcestruzzo ed acciaio, il valore caratteristico della resistenza.

C8.7.4.2.2. Incamiciatura in acciaio¶

Camicie in acciaio possono essere applicate principalmente a pilastri o pareti per conseguire tutti o alcuni dei seguenti obiettivi:

aumento della capacità in termini di resistenza a taglio;
aumento della capacità in termini di deformazione;
miglioramento dell’efficienza delle giunzioni per sovrapposizione.
aumento della capacità portante verticale (effetto del confinamento, espressione (8.7.4.6)).

Le camicie di acciaio applicate a pilastri rettangolari sono generalmente costituite da quattro profili angolari sui quali vengono saldate piastre continue in acciaio o bande di dimensioni ed interasse adeguati, oppure sono avvolti nastri in acciaio opportunamente dimensionati. I profili angolari devono essere resi solidali al calcestruzzo esistente attraverso idonei dispositivi (costituiti ad esempio da tasselli metallici).

Aumento della resistenza a taglio

Il contributo della camicia alla capacità in termini di resistenza a taglio può essere considerato aggiuntivo alla resistenza preesistente purché la camicia rimanga interamente in campo elastico. Tale condizione è necessaria affinché essa limiti l’ampiezza delle fessure e assicuri l’integrità del conglomerato, consentendo il funzionamento del meccanismo resistente dell’elemento preesistente. Se la tensione nella camicia è limitata al 50% del valore di snervamento l’espressione della resistenza a taglio aggiuntiva Vj offerta dalla camicia vale:

\[ V_j = 0{,}5\frac{2t_j}{s}\,b f_{yw}\,0{,}9d\cot\theta \tag{C8.7.4.5} \]

nella quale \(d\), \(t_j\), \(b\) e \(s\) sono rispettivamente l'altezza utile della sezione trasversale dell'elemento incamiciato, lo spessore, la larghezza e interasse delle bande (\(b/s=1\) nel caso di camicie continue), e \(f_{yw}\) è la resistenza di calcolo a snervamento dell’acciaio, \(\theta\) è l’inclinazione delle fessure per taglio.

Azione di confinamento

L’effetto di confinamento di una camicia di acciaio si valuta, come per le staffe, con riferimento alla percentuale geometrica di armatura presente in ciascuna delle direzioni trasversali. Per le proprietà del calcestruzzo confinato possono essere impiegate espressioni di comprovata validità, come ad esempio le seguenti:

per la resistenza del calcestruzzo confinato:

\[ f_{cc} = f_c\left[1+3{,}7\left(\frac{0{,}5\alpha_n\alpha_s\rho_s f_y}{f_c}\right)^{0{,}86}\right] \tag{C8.7.4.6} \]

dove \(\rho_s\) è il rapporto volumetrico di armatura trasversale, pari a \(\rho_s=2(b+h)t_s/(bh)\) nel caso di camicie continue (\(t_s\) = spessore della camicia, \(b\) e \(h\) = dimensioni della sezione) e pari a \(\rho_s=2A_s(b+h)/(bhs)\) nel caso di bande discontinue (\(A_s\) = area trasversale della banda, \(s\) = passo delle bande), \(\alpha_n\) ed \(\alpha_s\) sono, rispettivamente, i fattori di efficienza del confinamento nella sezione e lungo l’elemento, dati da:

\[ \alpha_n = 1-\frac{(b-2R)^2+(h-2R)^2}{3bh} \tag{C8.7.4.7a} \]

\[ \alpha_s = \left(1-\frac{s-h_s}{2b}\right)\left(1-\frac{s-h_s}{2h}\right) \tag{C8.7.4.7b} \]

dove \(R\) è il raggio di arrotondamento (eventuale) degli spigoli della sezione (in presenza di angolari \(R\) può essere assunto pari al minore tra la lunghezza del lato degli angolari e 5 volte lo spessore degli stessi), \(b\), \(h\) sono le dimensioni della sezione ed \(h_s\) è l’altezza delle bande discontinue (se la camicia è continua si assume \(h_s=s\)).

per la deformazione ultima del calcestruzzo confinato:

\[ \varepsilon_{cu} = 0{,}0035 + 0{,}5\frac{0{,}5\alpha_n\alpha_s\rho_s f_y}{f_{cc}} \tag{C8.7.4.8} \]

Nelle due equazioni precedenti i valori da impiegare per le resistenze dei materiali sono: a) per il calcestruzzo esistente, la resistenza ottenuta come media delle prove eseguite in sito e da fonti aggiuntive di informazione, divisa per il fattore di confidenza appropriato in relazione al Livello di Conoscenza raggiunto; b) per l’acciaio della camicia, la resistenza di calcolo. Le camicie di acciaio possono fornire un’efficace azione di “serraggio” nelle zone di giunzione per aderenza. Per ottenere questo risultato occorre che:

la camicia si prolunghi oltre la zona di sovrapposizione per una lunghezza pari almeno al 50% della lunghezza della zona di sovrapposizione;
nella zona di sovrapposizione la camicia sia mantenuta aderente in pressione contro le facce dell’elemento mediante almeno due file di bulloni ad alta resistenza;
nel caso in cui la sovrapposizione sia alla base del pilastro, le file di bulloni siano disposte una alla sommità della zona di sovrapposizione, l’altra ad un terzo dell’altezza di tale zona misurata a partire dalla base.

C8.7.4.2.3. Placcatura e fasciatura in materiali compositi¶

L’uso di idonei materiali compositi (o altri materiali resistenti a trazione) nel rinforzo sismico di elementi di c.a. è finalizzato a conseguire i seguenti obiettivi:

aumento della resistenza a taglio di pilastri, travi, nodi trave-pilastro e pareti mediante applicazione di fasce con le fibre disposte secondo la direzione delle staffe;
aumento della resistenza nelle parti terminali di travi e pilastri mediante applicazione di fasce con le fibre disposte secondo la direzione delle barre longitudinali ed opportunamente ancorate, purché si garantisca l’efficacia dell’ancoraggio nel tempo
un aumento della duttilità degli elementi monodimensionali, per effetto dell’azione di confinamento passivo esercitata dalle fasce con le fibre disposte secondo la direzione delle staffe. Ai fini delle verifiche di sicurezza degli elementi rafforzati con materiali compositi si possono adottare documenti di comprovata validità.