Messa in sicurezza di un edificio prefabbricato mediante il dispositivo antisismico STABILFLEX

Il Sistema STABILFLEX^® per la sicurezza sismica di edifici prefabbricati in c.a.

Gli eventi sismici che hanno colpito sia in passato che di recente la nostra penisola hanno fatto sì che si sviluppasse ulteriormente in Italia il settore del consolidamento e del rinforzo strutturale, maturando sempre di più la sensibilità nei confronti della prevenzione sismica di elementi prefabbricati progettati in assenza di criteri antisismici ora necessari.

Biemme, per rispondere alle richieste del settore, ha ritenuto opportuno tornare ad investire in ricerca e sviluppo con l’obiettivo di mettere a punto e lanciare sul mercato l'innovativo sistema antisismico, coperto da brevetti e marcato CE, per il collegamento di elementi prefabbricati all’interno di capannoni industriali in cemento armato: il SISTEMA STABILFLEX^®.

Criticità da risolvere nelle strutture prefabbricate in c.a. esistenti

Gli opifici presenti sul territorio nazionale per la maggior parte monopiano, realizzati in elementi prefabbricati di cemento armato, presentano una struttura a telaio composta da pilastri e travi collegati tra loro mediante semplice appoggio o mediante mezzi di collegamento rigido. Sono dotati di pareti di tamponamento verticali disposte tra i pilastri per chiudere le aperture tra gli stessi e comprendono dei tegoli di copertura che sono supportati da travi. Considerando che gli elementi portanti sono semplicemente appoggiati o collegati rigidamente, tali edifici sono soggetti a danneggiamento da sisma anche a causa dell’altezza dei suddetti elementi.

Se questi componenti vengono fortemente sollecitati tendono a rompersi, facendo venir meno la stabilità dell’intera struttura. Ciò provoca fratture e deformazioni tali da compromettere l’ancoraggio di trave e pilastro. Se la trave perde l’appoggio sul pilastro può precipitare a terra facendo crollare definitivamente i tegoli.

Anche i tegoli e le pareti laterali di tamponatura sono collegati rispettivamente alle travi e ai pilastri mediante mezzi di collegamento rigidi, i quali presentano gli stessi inconvenienti sopracitati in caso di evento sismico. 

Il  SISTEMA STABILFLEX^®  è stato progettato per risolvere tutti questi problemi.

Il dispositivo antisismico STABILFLEX^®

L’idea principale è stata quella di creare due dispositivi versatili e adattabili in grado di collegare la trave al pilastro (DISPOSITIVO STABILFLEX – DISSIPATORE 720), i tegoli alla trave e sostenere le tamponature ai pilastri (DISPOSITIVO STABILFLEX – DISSIPATORE 190) in diverse configurazioni in funzione delle differenti tipologie di capannoni e opifici industriali prefabbricati presenti sul territorio.

I dispositivi realizzati in acciaio strutturale S355 zincato a freddo, inoltre, possono essere utilizzati non solo per la messa in sicurezza dei capannoni esistenti, ma anche per i prefabbricati di nuova realizzazione ed hanno i seguenti vantaggi:

• Facilmente installabili;
• Versatili;
• Leggeri;
• Non comportano smontaggi o movimentazioni delle parti strutturali e impiantistiche durante la fase di montaggio.

Le flange presentano delle apposite asole, all’interno delle quali vengono posizionate almeno due barre filettate Classe 8.8 zincate a freddo con dado esagonale M16 e rondelle piane; tali barre verranno installate chimicamente al supporto con ancorante chimico epossidico certificato per carico sismico. Si precisa che prima dell’esecuzione dei fori è necessario individuare la presenza e il diametro delle armature presenti all’interno di travi e pilastri mediante pacometro.

Grazie alle tre tipologie di flange è possibile ottenere differenti combinazioni in funzione delle dimensioni della trave rispetto al pilastro e alla presenza di eventuale impiantistica.

Il dispositivo MEZZALUNA M1 verrà fissato alle flange mediante un cilindro in acciaio strutturale S355 ø 28 mm che verrà a sua volta fermato da coppiglie.

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Il SISTEMA STABILFLEX^® è un Sistema completo in grado di soddisfare tutte le tipologie d’intervento, il tutto è mirato non solo alla ricerca di una nuova tecnologia con l’esigenza di rendere il più completa e semplice possibile l’attuale richiesta, ma anche sensibilizzare l’utilizzatore finale, il quale può accedere alle detrazioni fiscali per la messa in sicurezza antisismica degli immobili mediante SISMABONUS.

Il tema è assai rilevante e di grande interesse per questioni legate alla sicurezza e alla salvaguardia della vita e in termini minori del valore esposto, ovvero di attrezzature e materiali stoccati e della continuità operativa aziendale; in altre parole della vita delle aziende stesse.

Di uguale importanza è la presenza di un manuale di calcolo dedicato ai progettisti che interverranno nella valutazione e negli adempimenti legati al miglioramento e all’adeguamento sismico dell’immobile.

Appare evidente come lo studio della geometria dei dispositivi è stata determinante e fulcro della sperimentazione, grazie alla forma curvilinea, lo smorzatore centrale funge da elemento elastico che può comprimersi o estendersi per dissipare l’energia generata dall’evento sismico.

Case History: l'intervento di messa in sicurezza di un edificio con STABILFLEX^®

L'edificio su cui è stato effettuato l'intervento è la Casa dello Studente del comune di Spilimbergo (PN); si tratta di un capannone industriale che presenta una struttura in calcestruzzo armato prefabbricato caratterizzato da telai piani in un'unica direzione. L'edificio si trova in una zona sismica di categoria 3 secondo le norme di classificazione NTC 2018. 

Gli elementi del Sistema Stabilflex^® sono stati sfruttati per migliorare il comportamento contro lo sfilamento in sommità delle travi principali nei confronti dei pilastri seguendo il sistema di montaggio Z1 riportato nel nostro quaderno tecnico.

Lo schema di posa del Sistema STABILFLEX^® utilizzato nell'intervento

È stato utilizzato il seguente schema di posa per l'installazione del sistema:

• Individuazione presenza di ferri di armatura.
• Realizzazione di fori per l’installazione delle flange superiori.
• Fissaggio chimico barre filettate per le flange sotto trave.
• Posizionamento mezzelune.
• Individuazione presenza di ferri di armatura.
• Realizzazione di fori per l’installazione delle flange inferiori.
• Fissaggio chimico barre filettate per le flange lato pilastro.
• Fissaggio mezzelune.
• Inserimento coppiglie.

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