Gli incatenamenti delle strutture in muratura

Catene murarie e incatenamenti delle strutture in muratura sono stati “riscoperti” in occasione dei sopralluoghi degli ingegneri e dei tecnici della Protezione civile a seguito del terremoto del 24 agosto 2016 in Centro Italia (vedi in proposito la documentazione fotografica dei danni strutturali agli edifici realizzata dagli esperti di ISI) e, ancora prima, del sisma dell’aprile 2009 in Abruzzo. In questo articolo, l’ingegner Stefano Valentini affronta il tema specifico.

Per quanto riguarda le strutture in muratura uno degli interventi più utilizzati è quello dell’incatenamento che consiste in un sistema di presidio e consolidamento dell’edificio in muratura costituito da catene e tiranti in grado di ricostituire e restituire un comportamento scatolare e monolitico della scatola muraria.

Gli incatenamenti sono efficaci sia per le pareti murarie poste in contiguità , sia per le pareti murarie contrapposte, sia per le pareti murarie sottoposte all’azione di elementi spingenti come, ad esempio,  volte non mutuamente contrastate o sufficientemente equilibrate da masse murarie. Sono cioè in grado di fare interagire mutuamente le murature e di fornire una risposta “globale” nei confronti delle azioni orizzontali contenendo l’entità degli spostamenti e delle rotazioni delle pareti stesse e consentendo la mitigazione della vulnerabilità per innesco di possibili meccanismi cinematici di ribaltamento per rotazione.

Gli incatenamenti sono efficaci per contenere le spinte non contrastate degli elementi voltati (archi e volte) e degli elementi spingenti (travi inclinate, capriate prive di tiranti e/o catene), in assenza di cordoli perimetrali, in caso di cedimenti differenziali delle fondazioni, per migliorare il comportamento scatolare e per limitare gli spostamenti relativi di differenti parti strutturali.
Infine possono essere utilizzati come presidio provvisorio di consolidamento per contrastare dissesti e cinematismi che investono il fabbricato.

Gli incatenamenti costituiscono un sistema di rinforzo ampiamente sperimentato ed applicato in organismi murari di tutti i tipi, anche in quelli molto antichi.

I tipi di incatenamenti degli edifici

Esistono diversi tipi di incatenamenti che vengono utilizzati nella pratica corrente; tra questi ci sono
le catene metalliche, costituite generalmente da barre tonde o da piatti e dai relativi sistemi di ancoraggio alle testate delle pareti murarie, i tiranti in acciaio ad alto limite elastico, come ad esempio le barre post-tese in acciaio speciale per c.a.p., trefoli, cavi in acciaio armonico e i relativi sistemi di ancoraggio, le travi in legno o metalliche che costituiscono gli elementi portanti degli orizzontamenti di piano e dei solai.

Per quanto riguarda gli interventi di collegamento di solai in legno alle pareti in muratura, si può in generale considerare i solai come elementi strutturali atti a conseguire il richiesto mutuo incatenamento delle pareti murarie, se questi rispettano determinate regole.
Con tale tecnica si utilizzano le travi costituenti gli elementi portanti degli orizzontamenti di piano e i relativi sistemi di ancoraggio alle pareti murarie vincolandole, per mezzo della posa in opera di chiavarde, capichiave o ancoraggi di ammorsamento, alle murature portanti sia parallele che ortogonali all’orditura. Si contribuisce in tale modo a solidarizzare l’impianto murario portante verticale complessivo costituito dai muri perimetrali e di spina su cui sono impostati gli orizzontamenti.

Negli ultimi anni tale tecnica è stata sviluppata anche con l’ausilio di tecnologie e materiali innovativi con l’utilizzo di ancoraggi realizzati in materiali compositi come fibre in carbonio e fibre metalliche ad elevata resistenza meccanica, adeguatamente posati con matrici epossidiche alle travi lignee e risvoltati con formazione di testa di contrasto sulla superficie esterna della parete muraria.
La possibilità di utilizzare i solai  come elementi utili anche a svolgere la funzione di incatenamento delle pareti murarie, deve essere ovviamente valutata attentamente soprattutto in funzione della qualità muraria delle pareti di ancoraggio, dello stato conservativo delle stesse travi portanti e dell’effettiva rigidezza di piano dei solai.

Pertanto, prima della posa in opera degli incatenamenti, dovrà valutarsi attentamente la qualità dei paramenti murari, soprattutto in corrispondenza delle zone di attestamento dei presidi di contrasto, poiché proprio in queste zone si determinano elevate azioni locali di compressione e punzonamento,
Solitamente è bene fare attenzione in caso ci si trovi di fronte a murature con tessitura in pietre di piccole dimensioni, informi e con scadente qualità della malta di allettamento.
È necessario cioè valutare l’opportunità di procedere, prima della posa in opera degli incatenamenti, all’esecuzione di opere di preconsolidamento locale come, ad esempio migliorando in generale la qualità della muratura.

Articolo dell’ing. Stefano Valentini

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