Patologie strutturali e non del calcestruzzo armato

Patologie strutturali: aspetti che influenzano il comportamento di un edificio in c.a.

Gli elementi che portano alla lettura di un quadro fessurativo in un edificio in c.a. corrispondono agli elementi strutturali componenti, ovvero: travi, pilastri, setti, scale e solai/coperture.

Per gli elementi aventi funzione strutturale la geometria esterna deve essere sempre descritta in maniera la più completa possibile, allo scopo di ottenere un modello di calcolo affidabile, in particolare il rilievo geometrico degli elementi deve permettere:

• l’identificazione dell’organizzazione strutturale;
• l’individuazione della posizione e delle dimensioni di travi, pilastri, scale e setti;
• l’identificazione dei solai e della loro tipologia, orditura, sezione verticale;
• l’individuazione di tipologia e dimensioni degli elementi non strutturali quali tamponamenti, tramezzature.

Per quanto riguarda i dettagli, spesso occultati alla vista (ad esempio la disposizione delle armature), si può ricorrere :

• a valutazioni di tipo statistico in forza delle norme vigenti e dei prodotti in commercio all’epoca della costruzione;
• a conferme a campione eseguite con pacometro e ad adeguata campagna con sclerometro non per la valutazione efficace della tipologia del calcestruzzo, ma per una verifica della distribuzione della qualità dei getti;
• a rilievi distruttivi a campione, estendendo poi agli altri elementi operando per analogia, anche in considerazione del punto precedente.

Il rilievo di manufatti che non hanno funzione strutturale (pareti divisorie, controsoffitti, impianti) deve essere effettuato con l’obiettivo principale di identificare eventuali rischi per la sicurezza degli abitanti, connessi a problemi di stabilità dei manufatti stessi o delle strutture.

Particolarmente pericolose si sono rivelate, in occasione di eventi sismici, le pareti di tamponamento formate da più paramenti accostati e privi di adeguati collegamenti tra loro o/e separati da intercapedini isolanti, ancor più quando non sono contenute in riquadri strutturali.

Da non trascurare la possibilità, riscontrata in area sisma, di intervenute modifiche degli impianti di distribuzione del gas, posizionati all’interno delle tramezzature.

Dal punto di vista dell’individuazione dell’origine del quadro patologico sono diversi gli elementi tecnologici interessati:

• tamponamenti;
• travi;
• pilastri;
• tramezzi;
• pavimenti.

A causa delle finiture presenti, si devono osservare con attenzione diversi segnali su questi elementi in quanto, a meno di casi eclatanti (per esempio frana di Ponzano), non si hanno evidenze sulle strutture dell’immobile.

Per mero esempio sono quindi da ricercare ed individuare i cedimenti dei marciapiedi intorno all’edificio, fessurazioni per rotazione sui vani scala, fessurazioni delle pavimentazioni parallelamente al sospetto dissesto, al fine di comprendere le eventuali concause di questi fenomeni sul quadro fessurativo di strutture in c.a.

L’insieme di tali informazioni e la rappresentazione delle fessurazioni sulle travi possono suggerire l’intervenuto cedimento differenziale che presenta sulle travi fessurazioni in corrispondenza dell’intradosso della trave/solaio in prossimità della struttura che ha subito il cedimento e fessurazioni all’estradosso sul medesimo elemento in corrispondenza dei punti che non sono stati oggetto di cedimenti.

È quindi possibile che si osservino effetti sulla pavimentazione e fessurazioni sull’intonaco del solaio/trave per i primi.

Tale condizione è da ricondursi ad uno schema statico delle travi assimilato con il vincolo di incastro in corrispondenza delle strutture verticali non soggette a cedimento (o soggetto a cedimento minore) e di appoggio dove la trave è collegata al pilastro soggetto a maggior traslazione.

A questo quadro si associano in genere lesioni crescenti dai piani superiori ai piani inferiori nei tamponamenti con fessurazioni che evidenziano la formazione di arco di scarico di tali elementi e quindi indicano il punto di origine del cedimento.

Se il fenomeno interessa in modo limitato le parti perimetrali delle strutture, il quadro fessurativo sarà sempre più evidente ai piani inferiori con evidenze di fessurazioni sia all’intradosso che all’estradosso delle travi/solai in prossimità delle strutture verticali perimetrali.

Il ruolo delle tamponature nella lettura del quadro fessurativo

Nella scheda AeDES di rilevamento della agibilità post sisma vi è una sezione ad hoc per le tamponature; il rilevatore è chiamato a valutare la presenza di dissimetrie generali nella disposizione delle tamponature e/o la presenza di condizioni di vulnerabilità, quali:

• tamponature disposte esternamente alla maglia strutturale;
• tamponature perimetrali forate in maniera dissimetrica, es. molto aperte sul fronte strada e quasi completamente chiuse sugli altri lati. Tali dissimmetrie possono sensibilmente modificare la posizione del centro delle rigidezze delle strutture che ai vari piani equilibrano l’azione sismica e quindi aumentarne l’eccentricità rispetto al centro delle masse, con conseguenti effetti rotazionali di piano;
• presenza di pilastri tozzi dovuti alla presenza di tamponature che non riempiono la maglia strutturale (per esempio per compresenza di finestre a nastro, Fig. 3.9), etc.;
• tamponature completamente mancanti ad un piano (terra o intermedio): piano debole o soffice che origina un rapporto tra domanda (sollecitazioni) e resistenza nettamente diverso ad un piano rispetto agli altri.

Le patologie edilizie di facciata nella definizione delle cause

Aiutano in questa analisi anche le patologie delle facciate, soprattutto per comprender la vetustà o meno del fenomeno: eventuali percolamenti dai bordi dei davanzali o degli sporti che non siano perpendicolari al terreno ci possono suggerire che la patologia si è sviluppata a causa della rotazione dell’edificio nel tempo consentendo di avere un giudizio di minore urgenza.

Al contrario patologie di facciata che non evidenzino un adeguamento delle stesse in base alla rotazione dell’immobile, segnalano come il fenomeno sia insorto recentemente e quindi sia necessario verificare con cura se possano individuarsi delle misure di mitigazione del fenomeno.

Lettura del quadro fessurativo

Per quanto attiene alla nomenclatura delle fessurazioni si rimanda a quanto indicato nel testo del Mastrodicasa, efficace riferimento terminologico e rappresentativo del fenomeno. Volendo quindi riprendere l’approccio metodologico del “Manuale per la compilazione della scheda di I livello di rilevamento danno, pronto intervento e agibilità per edifici ordinari nell’emergenza post-sismica” l’entità di danno di una lesione è misurata in base alla scala riportata nella seguente tabella.

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