Ristrutturazione architettonica e consolidamento strutturale di un edificio di civile abitazione realizzato in parte in terra cruda

Le case fi terra cruda in Frascheta

Nel panorama architettonico del territorio agricolo alessandrino, in particolare nella zona di pianura conosciuta come la “Frascheta” (area che si estende principalmente nelle campagne tra Alessandria, Tortona e Novi Ligure e in particolare nei comuni di Bosco Marengo, Pozzolo Formigaro e Frugarolo) vi sono molti esempi di case realizzate in terra cruda, chiamate impropriamente anche “Trunere” o semplicemente in dialetto alessandrino: “Cà d’tèra”. Sono molteplici, in questo territorio, gli esempi di costruzioni realizzati in terra cruda, dalle case alle cascine, dalle chiese fino addirittura a scuole e municipi.

In Frascheta, quindi, così come nella pianura di Marengo da sempre la terra è stata utilizzata dai contadini per costruire le proprie case. La terra impiegata in queste zone presenta un caratteristico colore rosso, dovuto alla forte presenza di minerali di ferro contenuti nell’argilla.

Tra le principali tecniche di lavorazione, impiegate per realizzare pareti portanti in terra specie nell’alessandrino, vi sono il “pisè” e “l’adobe”.

La prima, in particolare, si basa sulla realizzazione di murature con terra inumidita e battuta, cioè compressa strato dopo strato all’interno di una cassaforma in legno, al fine di ottenere il cosiddetto mattone crudo. La seconda tecnica è stata invece adottata marginalmente nel territorio della Frascheta.

Tra i fattori che incidono maggiormente sul deterioramento delle murature, realizzate con tale tecnica, al di là dei classici difetti costruttivi (legati ad una scarsa conoscenza del processo costruttivo, da parte di chi in passato realizzava questa tipologia di fabbricati), vi sono:

• patologie intrinseche, cioè relative a difetti dei materiali da costruzione impiegati, alla messa in opera e alla tipologia di terreno di fondazione presente (che in queste zone è principalmente di origine alluvionale);

• patologie legate a successive modificazioni ovvero: sostituzioni, demolizioni o inserimenti che possono aver contribuito a modificare il percorso dei carichi e a ridurre le capacità resistenti delle strutture rimanenti;

• patologie dovute al decadimento della struttura a causa di una pessima manutenzione e abbandono dell’edificio.

Stato di fatto del fabbricato

L’edificio in oggetto, a destinazione residenziale, si trova proprio nella provincia di Alessandria, in particolare nella frazione denominata Spinetta Marengo. La sua edificazione è indubbiamente ante 1967, anche se non sono stati trovati documenti certi che lo dimostrino. Allo stato di fatto il fabbricato presentava in pianta una forma ad L, in quanto con ogni probabilità rispetto all’assetto originario, erano stati accorpati due fabbricati distinti, identificabili anche dalle due coperture separate e di forma diversa (l’una a padiglione e l’atra a due falde). Complessivamente l’edificio si sviluppava su 3 piani fuori terra e un piano interrato.

Strutturalmente l’edificio era caratterizzato da muratura portante di mattoni pieni intervallata da porzioni in terra cruda, con solai in parte a volta in muratura e in parte con voltine e putrelle di ferro, il tetto invece è composto da orditura in legno e copertura in coppi di laterizio. Non risulta presente una platea di fondazione diffusa ma solo un allargamento dei muri portanti al di sotto del piano campagna.

I sopralluoghi effettuati sul posto avevano evidenziato le pessime condizioni conservative del fabbricato, come conseguenza della scarsa manutenzione effettuata negli anni in cui, l’edificio stesso, era rimasto inabitato. In particolare dall’analisi visiva effettuata erano emerse una serie di problematiche, tra cui:

• Presenza di infiltrazioni, problemi di umidità di risalita, perdite che causano le efflorescenze saline e le sub-efflorescenze lungo le pareti dell’edificio;
• Ampie fessure sub-orizzontali lungo le volte del piano primo;
• Ampie fessure sub-verticali lungo le pareti portanti del piano terra.

Problematiche strutturali

Anche dal punto di vista strutturale il fabbricato presentava diverse criticità sia in termini statici che dinamici, che lo rendevano vulnerabile nei confronti delle azioni sismiche.

Diverse pareti, infatti, (sia lungo le facciate interne che esterne dell’edificio) presentavano lesioni importanti, attribuibili alle scarse caratteristiche meccaniche della muratura, all’assenza di elementi resistenti a trazione in corrispondenza degli orizzontamenti (cordoli, tiranti, ecc.) ed alla presenza di elementi spingenti (volte e travi del tetto) oltre che a cedimenti del piano fondale. Anche le volte presentavano alcune problematiche.

In particolare, quelle che spingono sui muri esterni, presentano lesioni all’intradosso in corrispondenza della mezzeria. Nuovamente, si è ipotizzato che le stesse potessero essere attribuite alla scarsa capacità dei muri, su cui poggiano, a contrastare le spinte statiche orizzontali generate dalle volte, provocando, quindi, il conseguente rilassamento delle volte stesse.

Documentazione fotografica dello stato di fatto

Le altre immagini sono consultabili nella GALLERIA IMMAGINI IN FONDO ALL'ARTICOLO.

La descrizione dell'intervento di consolidamento strutturale

L’intervento oltre a essere finalizzato alla ristrutturazione architettonica, come richiesto dalla committenza, ha innanzitutto previsto una serie di operazioni atte al miglioramento delle condizioni statiche e sismiche del fabbricato esistente.

Lo scopo principale, quindi, era ridurre le vulnerabilità intrinseche dell’edificio, ripristinando la configurazione antecedente al danno delle parti ammalorate ed incrementando, inoltre, le caratteristiche di resistenza e/o duttilità degli elementi danneggiati.

In aggiunta, visti i pregressi cedimenti avvenuti, un altro aspetto non trascurabile riguardava la sicurezza dell’immobile al fine di impedire futuri collassi locali soprattutto se differenziali.

Gli interventi strutturali realizzati hanno, quindi, previsto:

• La realizzazione di una fondazione superficiale, non presente allo stato attuale, caratterizzata da platea di fondazione in C.A. di spessore di 0.20 m, munita di vespaio areato realizzato tramite iglu. La platea sarà contornata da cordoli in C.A. di spessore pari a 0.50 m realizzati contro le pareti esistenti dell’edificio ed armati tramite barre e staffe ad aderenza migliorata B450C. La funzione dei suddetti cordoli perimetrali è quella di fornire un opportuno sostegno ai nuovi pilastri che affiancheranno le pareti in muratura esistenti ridistribuendone i carichi. Al fine di collegare opportunamente la nuova soletta della platea di fondazione ai muri perimetrali esistenti dell’edificio, favorendo il comportamento scatolare auspicato per ottenere un buon comportamento nei confronti delle azioni dinamiche sismiche, saranno adottati degli inghisaggi strutturali rappresentati da barre ad aderenza migliorate di classe B450C iniettate di diametro 16 mm, lunghezza 100 cm e piegati a 45° all’interno della muratura. Le barre saranno disposte a passo di 1 m l’una dall’altra previa realizzazione di apposito preforo di almeno 22 mm di diametro, riempito successivamente con geomalta strutturale come Geocalce;

• La realizzazione, in elevazione, di una nuova struttura portante a telaio in cemento armato composta da pilastri e travi che andranno ad affiancare le pareti esistenti in muratura. In particolare la struttura portante dell’edificio allo stato attuale è rappresentata da pareti in muratura di mattoni pieni intervallati da porzioni in terra cruda. Nel presente progetto la muratura presente sarà affiancata da una struttura a telaio in C.A., basata, quindi, sul cosiddetto sistema “a gabbia” composto da elementi strutturali verticali, che sono i pilastri ed elementi orizzontali rappresentati da travi. In particolare, i pilastri (in totale 14) presenteranno tutti medesima sezione pari a 25x40 cm mentre le travi del piano primo e del piano sottotetto presentano sezione 50x24 cm (travi principali) e 30x24 cm (travi secondarie);

• La sostituzione dei solai esistenti a volta o voltine e putrelle, in quanto presentavano un elevato stato fessurativo e in alcuni casi non garantivano l’altezza minima, con nuovi solai misti (travi in acciaio, tavelloni in laterizio e getto di completamento in C.A.), in grado di consentire in tutti i locali interni il raggiungimento dell'altezza minima. Come per la platea di fondazione anche per le solette di piano saranno realizzati opportuni collegamenti con i muri perimetrali dell’edificio impiegando degli inghisaggi strutturali rappresentati da barre ad aderenza migliorate di classe B450C iniettate di diametro 12 mm, lunghezza 100 cm e piegati a 45° all’interno della muratura. Le barre saranno disposte a passo di 1 m l’una dall’altra previa realizzazione di apposito preforo di almeno 18 mm di diametro, riempito successivamente con geomalta strutturale come Geocalce. Le caratteristiche stratigrafiche e strutturali dei nuovi solai (al piano primo e piano sottotetto) risultano composte da:
  
  - Travi principali in acciaio S275 – sezione IPE 160
  - Tavelloni in laterizio 120x60x6 cm;
  - Isolante ad alta densità – spessore 10 cm
  - Getto di completamento in CLS – spessore 6 cm
  - Connettori trave-soletta costituiti da angolari a lati uguali 40x4 mm saldati alle travi principali.

• Rifacimento completo della copertura. In particolare, la copertura esistente si presentava scomposta in due porzioni: l’una a due falde di inclinazione pari a 24° e l’altra a padiglione, con inclinazione delle falde pari a 21°. Entrambe presentavano un’orditura alla lombarda con travi in legno massiccio di dimensione variabili e manto in coppi. Nell’ambito del presente progetto, è stata prevista l’unificazione delle due porzioni di copertura in un'unica di forma ad L prevedendo la rimozione e completa sostituzione delle orditure presenti con nuovi elementi in legno massiccio;

• Realizzazione di un cordolo sommitale in muratura armata, di spessore 0.20 m, contrapposto da fasce di fibrorinforzo, al fine di migliorare la trasmissione delle azioni orizzontali, collegare le pareti sommitali, in cui la muratura risulta essere meno coesa e migliorare le interazioni con le strutture di copertura garantendo così un buon comportamento scatolare dell’intero edificio.

Per il calcolo delle sollecitazioni e per la verifica di travi, pilastri, solai e fondazioni in cemento armato si è fatto ricorso ad un solutore ad elementi finiti, utilizzando come programma di calcolo: DOLMEN WIN (R), versione 23 del 2023 prodotto, distribuito ed assistito dalla CDM DOLMEN srl, con sede in Torino, Via Drovetti 9/F.

C. DOLMEN WIN  permette l'analisi elastica lineare di strutture tridimensionali con nodi a sei gradi di libertà utilizzando un solutore ad elementi finiti.

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