Stabilizzazione di fronti e facciate in zone sottoposte a vincolo. Cosa c'è da sapere?

Stabilizzazione di fronti e facciate in zone sottoposte a vincolo. Cosa c’è da sapere?

stabilizzazioni di fronti e facciate

La stabilizzazione di fronti e delle facciate degli edifici è sempre stata un problema particolare per la cantierizzazione dei lavori così come l’intera gestione di un cantiere in zone sottoposte a vincolo che risulta tutt’altro che semplice.

Da una parte potremmo operare in un ambito libero (disponibilità di aree per l’impianto di cantiere) ma con dei vincoli di superficie e non propriamente definiti (vincoli idrogeologici, falde, ecc.), dall’altra potremmo dover effettuare degli interventi in edifici esistenti posti ad esempio in aggregato, con situazioni piuttosto carenti dal punto di vista strutturale e con scarsissime aree disponibili per l’impianto di cantiere. Quando si opera in questi ambiti, è necessario possedere sia una buona preparazione tecnica sia una preparazione a livello cantieristico.

Di seguito analizzeremo le problematiche e le possibili soluzioni strutturali e cantieristiche per eseguire i lavori in totale sicurezza e nel rispetto dei vincoli imposti.

Stabilizzazione di fronti e facciate. Come evitare i collassi?

La classica ristrutturazione di una copertura, ad esempio, comporta la rimozione totale degli elementi lignei e la conseguente perdita della rigidezza della parete portante.

A tal proposito, in Fig.1 di sinistra, si riporta lo schema di una parete collegata sia all’interpiano (solaio orizzontale) sia all’ultimo piano (copertura inclinata). Quando, a seguito della necessità di una ristrutturazione corposa, avviene la sostituzione totale degli elementi in legno, la porzione di muratura al piano primo perde la propria rigidità, in quanto la sommità non è più vincolata.

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Fig.1_Schema rappresentativo di un edificio a due piani con solaio e copertura in legno (sinistra) e solamente con solaio di interpiano (destra) ©Interventi in zone vincolate: scelte progettuali e gestione del cantiere_ Maggioli Editore

Gli effetti sono ben rappresentati nella Fig.2: la parete potrebbe ruotare per effetto del vento o per effetto dei carichi accidentali (oppure eccezionali) non contemplati in fase di progetto.

Il ribaltamento, in questi casi, avviene con punto di rotazione in A (Fig.2, a destra) provocando il collasso della membratura portante e conseguentemente danni al cantiere e alle opere limitrofe.

Stabilizzazione di fronti e facciate

Fig.2_Rappresentazione delle conseguenze di perdita del vincolo superiore per una parete (sinistra) e relativo meccanismo di collasso ©Interventi in zone vincolate: scelte progettuali e gestione del cantiere_ Maggioli Editore

Per evitare probabili collassi che possono ripercuotersi direttamente anche sulla sicurezza del cantiere stesso, il progettista strutturale in con­certo con il coordinatore della sicurezza deve predisporre obbligatoria­mente un piano strutturale di consolidamento che preveda eventualmente la stabilizzazione di fronti e facciate.

Gli interventi possibili sono molteplici, ma solitamente si utilizzano i classici sistemi ben collaudati.

In Fig.3 sono riportate due soluzioni ampiamente adottate nella pratica comune. La prima soluzione prevede di inserire delle apposite catene in sommità della muratura con l’intento di eliminare l’effetto ribaltante dovuto ai carichi esterni secondo il ben classico meccanismo di collasso riportato nella Fig.2 (destra) e tratto da [16].

In molti casi la muratura risulta non possedere caratteristiche idonee alla trattenuta di funi in acciaio, perciò si preferisce utilizzare un sistema ad ancoraggio verticale come quello schematizzato in Fig.3 (destra). Il principio è quello di aumentare la rigidità del sistema inserendo all’e­sterno (preferibilmente) una serie di profili in acciaio ancorati saldamen­te alla muratura attraverso delle viti o barre passanti.

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Fig.3_Consolidamento temporaneo di una parete per mezzo di tiranti in acciaio oppure profili in acciaio addossati alle pareti ©Interventi in zone vincolate: scelte progettuali e gestione del cantiere_ Maggioli Editore

Il risultato è un sistema misto acciaio-muratura che possiede una ri­gidezza tale da poter subire anche le sollecitazioni derivanti da carichi esterni non convenzionali come gli urti.

Quando la parete presenta caratteristiche particolari (affreschi, dise­gni, icone, ecc.) si preferisce inserire un sistema di appoggio (interno, esterno oppure doppio) che ha l’obiettivo di trattenere la parete attraverso un puntellamento dell’elemento (Fig.4). In taluni casi la muratura potrebbe essere consolidata per un effetto composito tipo sandwich (con­solidamento doppio).

Ovviamente, tali sistemi devono essere opportunamente dimensionati sulla base delle esigenze architettoniche e ambientali: i contrafforti inseriti nello schema di Fig.4, per esempio, devono essere dimensionati con una larghezza compatibile con il marciapiede o con la strada prospiciente.

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Fig.4 _Consolidamento temporaneo di una parete per mezzo di cavalletti frontali ©Interventi in zone vincolate: scelte progettuali e gestione del cantiere_ Maggioli Editore

Un consolidamento di tipo diretto per la stabilizzazione di fronti e facciate, invece, consiste nella realizzazione di un cordolo in sommità della muratura. Questo intervento viene spesso inserito come consuetudine, ma ci sono delle situazioni limite, in cui un cordolo perimetrale non può essere realizzato.

Leggi anche: Apertura dei varchi in edifici esistenti: quali soluzioni adottare?

La Figura 5 riporta il caso tipico in cui si deve intervenire in un edificio vincolato posto all’interno di un aggregato edilizio di un centro storico. La realizzazione del cordolo, in tali situazioni, risulta piuttosto complessa, in quanto esso può essere realizzato solamente nella parte frontale e nella porzione retrostante, in modo tale da non comportare una situazione di “rischio” agli edifici adiacenti.

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Fig.5_Schema rappresentativo della difficoltà di realizzare un cordolo perimetrale su edifici in aggregato ©Interventi in zone vincolate: scelte progettuali e gestione del cantiere_ Maggioli Editore

In questi casi, il consolidamento può essere condotto con l’ausilio di funi in acciaio opportunamente pretese in modo tale da stabilizzare il fronte sia in condizioni transitorie (fase costruttiva) sia in condizioni di esercizio.

La Figura 6 riporta un esempio di utilizzo delle funi come consolidamento e stabilizzazione dei fronti.

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Fig.6_Esempio di consolidamento in fase costruttiva e di esercizio di un edificio protetto (copyright Casagrande Costruzioni Edili) ©Interventi in zone vincolate: scelte progettuali e gestione del cantiere_ Maggioli Editore

L’edificio in questione risultava degradato con parti strutturali collassate. Esso era definito, secondo il Piano degli Interventi del Comune, come edificio storico-testimoniale con grado di protezione 2 in cui si doveva prevedere il “mantenimento delle strutture perimetrali e delle parti ori­ginarie”.

Per permettere, quindi, l’esecuzione dei lavori di consolidamento della copertura, sono stati inseriti dei dispositivi atti a stabilizzare i fronti delle pareti, formate da muratura in pietrame irregolare, secondo lo schema riportato in Figura 7.

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Fig.7_Schema per la stabilizzazione dei fronti in muratura in pietrame irregolare ©Interventi in zone vincolate: scelte progettuali e gestione del cantiere_ Maggioli Editore

Particolare attenzione deve essere data alla pretensione delle funi in acciaio, in quanto la non linearità geometrica dell’elemento potrebbe destabilizzare i fronti stessi.

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Schema per il calcolo della pretensione e deformazione di una fune in condizioni di esercizio (copyright Ing. Ennio Casagrande [17])
Il

Il dimensionamento e l’ottimizzazione della fune devono essere opportunamente analizzati considerando metodi matematici complessi per i quali si rimanda a testi specifici [17].

[16] L. Mila no, A. Mannella , C. Morisi e A. Martinell i, Schede illustrative dei principali meccanismi di collasso locali negli edifici esistenti in muratura e dei relativi modelli cinematici di analisi, Reluis.

[17] E. Casagrande, Introduzione all’analisi automatica di sistemi strutturali composti da funi, Padova, Cleup, 2011.

Per approfondire continua a leggere sul volume:

Interventi in zone vincolate: scelte progettuali e gestione del cantiere

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