Verifiche a carichi statici

La verifica si ritiene soddisfatta quando risulta essere soddisfatta la relazione (1). Ciò implica che per migliorare l’esito della verifica occorre far aumentare il secondo membro della suddetta relazione. A parità di sezione trasversale (A), l’obiettivo può essere raggiunto incrementando il coefficiente F_t o la resistenza a compressione della muratura (f_d). Tenendo conto che il coefficiente F_t può aumentare facendo diminuire l’eccentricità dei carichi o la snellezza della parete (vedi tabella 4), visto che gli orizzontamenti sono volte a botte e che non si interviene sull’area della sezione trasversale delle pareti, non è possibile intervenire sul suddetto coefficiente. L’unica possibilità che rimane è quella di incrementare la resistenza della muratura (f_d). Viste le condizioni di degrado della muratura, una delle poche tecniche che consentono di aumentarne la resistenza a compressione è quella di intervenire con iniezioni di miscele leganti. La tecnica è consentita in quanto non incide sull’aspetto estetico delle pareti. Secondo la tabella C8.5.II della Circolare 7/2019, nel calcolo strutturale si tiene conto del consolidamento attraverso un coefficiente moltiplicativo funzione del tipo di muratura (vedi tabella 13).

Nel nostro caso, essendo la muratura in pietrame disordinata ed il consolidamento iniezioni di miscele leganti, il coefficiente moltiplicativo è pari a 2 e vale sia per le resistenze (f_d, t₀ ed f_v0) che per i moduli elastici (E e G). Vengono consolidati con iniezioni di malta le pareti del primo piano fuori terra per cui l’esito della verifica risulta negativo (prima degli interventi).

Ai fini della verifica, il consolidamento fornisce il contributo migliorativo modificando il valore della resistenza a compressione della muratura (f_d). Poiché il coefficiente è pari a 2, la resistenza a compressione passa dal valore 2.96 al valore 5.92 daN/cm². Tenendo conto del nuovo valore della resistenza a compressione della muratura, lo sforzo normale resistente vale:

         (15)

Dal rapporto tra N_Rd ed N_Sd si ottiene:

            (16)

Nella figura 15 vengono evidenziate le pareti che vengono consolidate con iniezioni di malta (pareti per cui l’esito della verifica risulta essere negativo nello stato di fatto – prima degli interventi).

Figura 15 – Pareti del primo piano f.t. da consolidare con iniezioni di malta

A seguito dell’intervento si ottengono i risultati riportati nella tabella 14. Come è possibile vedere, tutte le pareti che nello stato di fatto davano esito negato della verifica, a seguito dell’intervento con iniezioni di malta, l’esito della verifica risulta essere positivo per tutte le suddette pareti.

Per quanto riguarda le verifiche statiche occorre ancora risolvere il problema delle volte a botte. Un modo di consolidare le volte è quello di intervenire con strisce in fibre di carbonio. Per semplificare si interviene su tutte le volte di cui è costituita la struttura. All’estradosso gli elementi in FRP si collocano in corrispondenza delle reni, mentre all’intradosso si collocano in corrispondenza della mezzeria (poiché non incide notevolmente sui costi, il consolidamento può essere applicato anche su tutto lo sviluppo della volta, sia all’intradosso che all’estradosso). Si utilizza un carbonio ad alta resistenza con peso delle fibre pari a 300 g/m². Ogni fascia ha una larghezza di 20 cm. Per ogni volta il rinforzo viene collocato su tre file tra di loro equidistanti (vedi figura 16).

Figura 16 – Vista tridimensionale all’estradosso ed intradosso delle volte a botte consolidate con FRP

A seguito dell’intervento con FRP, grazie alla resistenza a trazione del rinforzo, si riducono notevolmente le zone parzializzate (vedi figure 17). Si può anche notare che la curva delle pressioni (curva rossa in figura 17.a) esce fuori dal terzo medio delle sezioni reagenti. La resistenza a trazione degli elementi in FRP consente l’equilibrio anche per grandi eccentricità (non consentito per elementi in muratura privi di elementi resistenti a trazione). In effetti, nel caso in cui non è presente il consolidamento, la curva delle pressioni è sempre compresa nel terzo medio della sezione reagente.

Figura 17.a – Curva delle pressioni delle volte in presenza di interventi (FRP)

La minore parzializzazione implica una maggiore sezione reagente. Nella figura 18 si mette in evidenza che la colorazione di verde di tutti gli elementi comporta l’esito positivo della verifica (riferito alla verifica a pressoflessione. Considerazioni analoghe valgono per tutte le altre verifiche).

Figura 17.b – Verifica a pressoflessione delle volte a botte

Ovviamente, il consolidamento comporta anche una diversa parzializzazione degli elementi che, di conseguenza, comporta una diversa rigidezza degli elementi e quindi valori diversi per le sollecitazioni. Come si può vedere dalla figura 18, il valore della spinta passa da 22279 daN (vedi figura 10) a 20000 daN (vedi figura 18).

Figura 18 – Spinta statica generata dalla volta a botte (indicata con il numero 5 in figura 9) in presenza di consolidamento con FRP

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