L’adeguamento statico ed il miglioramento sismico delle strutture in muratura con la tecnologia sostenibile EDIL CAM Sistemi

Come scegliere la tecnologia per il miglioramento sismico delle strutture esistenti in muratura

Salvare il passato per dare forma al futuro. Non dovrebbe essere solo uno slogan, ma la responsabilità di tutti.
Perché conservare il nostro costruito è conservare la memoria, la bellezza, l’unicità.

I nostri borghi, antichi e bellissimi, sono tristemente caratterizzati da una tessitura muraria povera, con elementi lapidei spesso di piccole dimensioni e tondeggianti e legante se non assente, povero o impoverito. Raro è il caso, se non per strutture rilevanti o per i palazzi storici, di tessiture buone e realizzate a regola d’arte.

È fondamentale trovare soluzioni per il consolidamento antisismico delle opere in muratura ed evitare il ripetersi degli errori passati.
Tutti hanno ben impresse nella memoria le tristi foto comparative dei borghi di Amatrice, Arquata e Norcia prima e dopo l’evento calamitoso che le ha colpite nel 2016.

L’arma in nostro possesso è la sistematica e preventiva messa in sicurezza delle strutture per la salvaguardia della vita umana, per assicurare resilienza alla comunità, conservare la memoria collettiva salvaguardando il patrimonio edilizio culturalmente rilevante e in ultimo per ridurre l’impatto ambientale derivante dagli interventi di demolizione e ricostruzione a valle dell’evento critico.

Ma quali caratteristiche deve possedere la tecnologia per essere adatta al consolidamento delle strutture in muratura?

Deve essere un sistema «semplice», la cui efficacia sia facilmente leggibile.
Deve essere un sistema sperimentato, certificato e la cui posa sia affidata a maestranze qualificate.
Deve altresì rispettare i vincoli architettonici e di conservazione del bene storico.

Risponde ai requisiti ed è una soluzione adottata con efficacia, la tecnologia ideata e applicata dalla EDIL CAM Sistemi, il Sistema delle cuciture attive CAM®.

Utilizzando nastri inox di limitato spessore ed elevata resistenza su pareti, archi e pilastri in muratura si raggiunge il miglioramento e l’adeguamento sismico delle strutture in muratura anche storiche e vincolate.

La tecnologia CAM®

La tecnologia CAM® consente elevati incrementi prestazionali del fabbricato, cucendo insieme la struttura, ostacolando quindi tanto i meccanismi di primo modo (disgregazione della massa muraria e disconnessione tra paramenti e solai) tanto efficacemente nei confronti dei meccanismi di secondo modo, ovvero globali, realizzando una muratura “armata a posteriori” che consente elevati incrementi in resistenza e in duttilità per le azioni nel piano e fuori piano dei pannelli in muratura.

IMPORTANTE
Le caratteristiche di reversibilità, flessibilità e minimo impatto lo rendono il Sistema scelto dalle Soprintendenze per gli interventi anche su beni archeologici e monumentali.

La vasta sperimentazione svolta su di esso da numerosi enti ed università (Protezione Civile, Enea, Università della Basilicata, Università di Messina, ecc.) lo rende un Sistema la cui valenza sia stata ampliamente valutata e verificata.

Unitamente alla certificazione emessa dalla Edil CAM Sistemi a valle della posa lo rendono una tecnologia certa per gli interventi strutturali su edifici in muratura.

Il Sistema CAM®: materiali e principi base

L’acronimo e marchio CAM® identifica il sistema di consolidamento strutturale basato sulla realizzazione di tirantature metalliche utilizzando nastri inox di spessore ridotto (dim. 19x0,90mm) ma elevate prestazioni meccaniche (ftk>650MPa) che vengono posti, in configurazione di anelli, a cerchiare porzioni limitate di struttura.

Ciascun nastro è posto in tensione attraverso una macchina pneumatica di caratteristiche certificate in grado di imprimere al nastro un tiro calibrato all’atto del crimpaggio.

La “presollecitazione” è l’elemento distintivo delle tecnologie EDIL CAM Sistemi, che consentono interventi di consolidamento “attivi” , innalzando la capacità del componente strutturale già per i carichi gravanti nella fase d’esercizio della struttura.

Applicato alle strutture murarie, il sistema delle cuciture attive a marchio CAM® si compone di anelli che attraversano lo spessore murario e ripetuti in orizzontale e verticale realizzano un reticolo tridimensionale la cui azione risultante è quella di confinare il nucleo di muratura racchiuso al proprio interno.

In corrispondenza dei punti di attraversamento della parete muraria si posizionano elementi ripartitori (piastre imbutite o angolari) opportunamente allettati con malta, così che il nastro non sia mai a diretto contatto della muratura. L’insieme di tiranti orizzontali, verticali e trasversali sono tra loro in sequenza e connessi, solitamente a formare un doppio ordito (maglia).

Il reticolo tridimensionale consente di ottenere una condizione finale di coazione triassiale, in grado di conferire maggior resistenza a compressione al volume murario per effetto del confinamento indotto e diffuso sui paramenti murari, cuce insieme il fabbricato, ostacolando i cinematismi locali di collasso.

Contestualmente i nastri sono armatura aggiuntiva offrendo alla muratura capacità portante a trazione, senza incremento di massa. I materiali impiegati sono in acciaio inox per tutte le componentistiche a garanzia di durabilità del rinforzo e compatibilità con qualsiasi finitura superficiale.

Meccanismi locali e globali di collasso delle strutture in muratura: soluzioni

Il sistema delle cuciture attive a marchio CAM® realizza un reticolo tridimensionale in coazione che permette la compattazione della massa muraria, il collegamento tra i paramenti esterni e la creazione di una armatura diffusa sulla parete.

Il primo e più pericoloso meccanismo fragile di collasso che si instaurerebbe per disgregazione della massa muraria è così ostacolato attraverso la realizzazione di un diatono di collegamento che assorbe l’azione del nucleo interno spingente.

Altra primaria causa dei collassi degli edifici murari è rappresentata dalla carenza di ammorsature efficaci tra macroelementi, quindi tra le murature ortogonali e tra murature e solai.

Il Sistema CAM® consente la creazione di incatenamenti diffusi; in corrispondenza delle angolate e degli incroci murari realizza vincoli che permettono l’eliminazione dei meccanismi di collasso di primo modo.

I ricorsi orizzontali realizzano microcatene diffuse e in corrispondenza degli incroci murari la posa della maglia CAM® consente di realizzare vincoli tra pareti ortogonali ostacolando la formazione dei cinematismi di collasso legati all’assenza di vincolo tra pareti, come ribaltamenti di facciate, di porzioni di parete o di porzioni di fabbricato.

In corrispondenza dei solai è necessaria la connessione degli stessi alle murature. L’arpionatura tramite l’impiego di nastri CAM® consente di impedire lo sfilamento del travetto dalla sede d’appoggio (ammorsamento dei travetti alle pareti perimetrali). Inoltre, in corrispondenza della muratura maggiormente soggetta allo scarico del solaio è possibile infittire la maglia con legature diagonali, creando una trave cordolo in muratura armata a posteriori.

I nastri non sono solo presidio ai cinematismi locali, ma sono a tutti gli effetti armatura integrativa per il pannello murario, innalzandone la capacità, senza incremento di massa e rigidezza, sia nei confronti dei carichi verticali, delle azioni taglianti e flessionali.

La maglia permette l’aumento della resistenza nel piano e fuori piano per il singolo pannello; le legature disposte in orizzontale sono armatura a taglio, quelle disposte in verticale sono armatura a flessione e il reticolo tridimensionale aumenta la capacità portante a carico assiale per effetto del confinamento indotto.

L’armatura realizzata con i nastri CAM® è inoltre “attiva” ed essendo un reticolo continuo, realizza un diatono meccanico auto serrante. Ciò consente incrementi in resistenza e in duttilità elevati e conseguentemente importanti riserve a tutta la struttura oggetto di intervento, non solo per carichi successivi, ma anche per quelli già gravanti sulla struttura.

Sugli edifici in muratura che nascono come sistemi spesso non continui e non connessi, complessivamente l’intervento di cucitura CAM® diffuso consente di ottenere un comportamento strutturale più omogeneo consentendo in maniera implicita non solo di innalzare la capacità locale del singolo pannello, ma anche la capacità globale del fabbricato.

Nel complesso un intervento di cucitura diffuso su tutta la struttura consente un miglioramento della risposta sismica locale restituendo un comportamento scatolare d’insieme, coinvolgendo simultaneamente quanti più elementi possibili nell’esplicare il proprio contributo resistente, attivando globalmente un meccanismo duttile di collasso.

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L'articolo continua con la trattazione dei:

• I principi del “capacity design” applicati al miglioramento e all’adeguamento sismico delle strutture in muratura
  
• Modellazione e calcolo del Sistema CAM® applicato alle strutture in muratura

Per maggiori informazioni sul Sistema CAM vai sul sito di EDIL CAM Sistemi