In questo articolo Mapei, attraverso il contributo del progettista Ing.Claudio Burgazzi, presenta un progetto di rinforzo antisismico in una villa piacentina, realizzata verso la fine degli anni '50 e debilitata negli anni dal punto di vista statico e sismico a causa ad alcuni interventi che hanno ridotto l'ingombro delle pareti murarie.
Il rinforzo strutturale di Villa Alba (PC)
Villa Alba è un edificio residenziale situato a Piacenza. Si compone di tre piani fuori terra (di cui uno sottotetto) e un piano seminterrato. La tipologia strutturale è una muratura portante in mattoni pieni a doppia testa e malta di calce. L'edificio è risultato essere abbastanza vulnerabile dal punto di vista sismico, in quanto non era garantito un comportamento complessivo “scatolare”, consigliato nelle CNT per gli edifici in muratura.
Attraverso un'approfondita analisi storico-critica è stato infatti possibile ripercorrere le vicende e le trasformazioni edilizie avvenute negli anni e che hanno prodotto mutamenti nell'originario assetto statico. Si è potuto constatare come Villa Alba, edificata negli anni 1956-1958, sia stata soggetta nel tempo ad interventi che hanno progressivamente ridotto l'ingombro delle pareti murarie, indebolendole sia in relazione ai carichi statici che sismici; dalle analisi effettuate è emerso che alcuni elementi verticali (tra cui due pilastri in muratura ricavati nelle pareti di spina) erano sollecitati oltre misura.
La muratura è risultata in buono stato di conservazione quando non interessata da canne fumarie, loculi e tracce di impianti. Dai saggi è inoltre emerso che gli orizzontali erano costituiti da solai in laterizio rinforzato tipo SAP dello spessore di cm. 16, non rispondenti ai requisiti della normativa vigente: oltre ad essere deformabili nel piano e non verificati ai carichi gravitazionali, non erano adeguatamente collegati alle pareti perimetrali. È stato quindi pianificato un intervento di miglioramento sismico che consentirà al Cliente di beneficiare del Superbonus 110%, strumento di rilancio e sviluppo dell'economia del nostro Paese ma soprattutto opportunità di recupero, riqualificazione e messa in sicurezza sismica. del patrimonio edilizio.
Gli interventi strutturali di seguito descritti, associati ad altri più tradizionali, hanno consentito una riduzione del rischio sismico dell'edificio e il passaggio, valutato con il metodo convenzionale, di n. 3 classi di rischio rispetto alla situazione ante operam.
Consolidamento di solai e cintatura di solai
Per regolare gli elementi orizzontali da un punto di vista statico, migliorare il comportamento scatolare dell'edificio in caso di evento sismico e, allo stesso tempo, inibire eventuali meccanismi locali di 1° modo (ribaltamento e flessione verticale fuori piano) , solai in laterizio tipo Rasato SAP sono stati armati ed irrigiditi mediante cappa collaborante in microcalcestruzzo HPFRC ad alte prestazioni di spessore 3 cm, collegata alle pareti perimetrali con ancoraggi iniettati realizzati con profilati di barre ad aderenza migliorata annegati nella muratura, per realizzare un piano antisismico.
In corrispondenza dei solai è stato previsto anche il completo accerchiamento dell'edificio in muratura, realizzato con tessuto uniassiale in fibra di carbonio come elemento resistente alla trazione del cordolo del diaframma di solaio e di protezione contro gli eventuali cinematismi sopra citati.
Per quanto riguarda l'armatura dei solai, una volta rimossi tutti gli strati sovrastanti la superficie estradossale dei solai in laterizio armato tipo SAP, è stato preparato il supporto eliminando il materiale incoerente e irruvidindo la superficie mediante scarificatore elettrico al fine di ottenere un rugosità di almeno 5 mm. I monconi di collegamento in acciaio B450C sono stati poi innestati alla parete perimetrale mediante fissaggio chimico epossidico MAPEFIX EP 385.
Particolare dell'estradosso del solaio SAP prima del getto della cappa in PLANITOP HPC FLOOR 46 una volta applicato PRIMER 3296, si notino le spalle di collegamento in acciaio della futura cappa alle pareti portanti fissate con MAPEFIX EP 385.
Una volta consolidato il supporto con PRIMER 3296, è stata gettata la cappa in PLANITOP HPC FLOOR 46 per uno spessore di circa 3 cm.
L'efficacia di questa soluzione è stata testata e validata dall'Università degli Studi di Brescia attraverso prove di carico condotte in opera, dalle quali è stato possibile verificare una sostanziale assenza di scorrimento all'interfaccia cappa in PLANITOP HPC FLOOR 46 - superficie estradossale del solaio SAP ed un aumento della rigidezza flessionale del solaio pari a tre volte, a fronte di un aumento di spessore di soli 3 cm.
Getto della cappa in PLANITOP HPC FLOOR 46.
Per la realizzazione dell'intorno del solaio è stato preventivamente asportato l'intonaco, sono stati levigati gli spigoli vivi della correa esistente con raggio di curvatura di 30 mm, è stata regolarizzata la superficie e ripristinato il copriferro, ove il calcestruzzo è stato danneggiato. applicando la malta cementizia tissotropica strutturale PLANITOP RASA & RIPARA R4 previa pulitura e trattamento dei ferri superficiali soggetti a corrosione con MAPEFER. Il telaio è stato poi realizzato con tessuto in fibra di carbonio unidirezionale MAPEWRAP C UNI-AX 600 W, ad alto modulo elastico ed elevata resistenza meccanica a trazione, particolarmente adatto per interventi in campo sismico.
Il tessuto è stato applicato utilizzando lo specifico ciclo di resine epossidiche Mapei, costituito da MAPEWRAP PRIMER 1 primer; MAPEWRAP 11 stuccante rasante e aggrappante, MAPEWRAP 31 impregnante e resina aggrappante). Infine si è proceduto alla stesura di sabbia di QUARZO 1.2 secca sulla resina fresca in modo da ottenere una superficie ruvida per la successiva rasatura. Per garantire una migliore efficacia del sistema di rinforzo, in corrispondenza dei cambi di direzione, spigoli e nei tratti rettilinei del cerchio con interasse di circa due metri, sono stati realizzati collegamenti trasversali mediante jib costituiti da porzioni di fibra di carbonio MAPEWRAP corda C FIOCCO impregnata con resina epossidica superfluida MAPEWRAP 21 fissata nei fori praticati nella correa con resina MAPEFIX VE SF.
Realizzazione dell'avvolgimento superficiale: applicare la seconda mano di resina epossidica fluida MAPEWRAP 31 anche sul fiocco aperto a ventaglio in prossimità dell'angolo realizzato con MAPEWRAP C FIOCCO e fissato con resina MAPEFIX VE SF.
Confinamento dei pilastri in muratura
Per il rinforzo dei pilastri in muratura, sottoposti a prevalente sollecitazione assiale, si è optato per il confinamento continuo con tessuto unidirezionale in fibra di carbonio MAPEWRAP C UNI-AX 300 W, ad alto modulo elastico ed elevata resistenza meccanica a trazione. Per prima cosa è stato asportato l'intonaco e arrotondato gli spigoli con raggio di curvatura 30 mm e la superficie è stata regolarizzata con malta bicomponente premiscelata fibrorinforzata ad alta duttilità PLANITOP HDM MAXI. Anche in questo caso la posa del tessuto è stata effettuata utilizzando lo specifico ciclo di resine epossidiche Mapei. Infine si è proceduto alla stesura di sabbia di QUARZO 1.2 secca sulla resina fresca in modo da ottenere una superficie ruvida per la successiva rasatura.
Per il rinforzo strutturale delle murature esistenti in superficie è stato applicato PLANITOP INTONACO ARMATO, malta premiscelata bicomponente ad alta duttilità a base di calce idraulica naturale (NHL) ed Eco-Pozzolana, totalmente esente da cemento, armata con fibre di di vetro e particolarmente adatto a conferire una maggiore resistenza e capacità deformativa ai pannelli di parete contro le azioni sismiche senza l'ausilio di reti. Una volta eseguita la scrostatura di tutto l'intonaco esistente, si è proceduto alla demolizione locale delle parti di tessitura muraria degradata e alla successiva ricostruzione con la tecnica “scuci e cuci” in corrispondenza di canne fumarie, nicchie e tracce di impianti. Dopo l'applicazione di PRIMER 3296, per consolidare superficialmente il supporto, è stato poi applicato PLANITOP INTONACO ARMATO con macchina intonacatrice bicomponente, dotata di miscelazione separata.
Applicazione di PLANITOP INTONACO ARMATO con intonacatrice dotata di miscelazione separata per malte bicomponenti. SCHEDA TECNICA Villa Alba, Piacenza
Intervento Mapei: fornitura di prodotti per il consolidamento statico e il miglioramento sismico
Architetto e Direttore Architettonico: Arch. Matteo Faroldi
Progettista Strutture e Supervisore: Ing. Claudio Burgazzi
Contraente: Pre. Vale Costruzioni, Caorso (PC)
Coordinamento Mapei: Ing. Giulio Morandini (Mapei SpA)
Primer consolidamento solai: 3296, Planitop HPC Floor 46, Mapefix EP 385
Rivestimento superficiale: Planitop Rasa & Ripara R4, Mapefer, MapeWrap Primer 1, MapeWrap 11, MapeWrap 31, MapeWrap C UNI-AX 600 W, Mapewrap C Fiocco, Mapewrap 21, Mapefix VE SF, Quarzo 1.2
Rinforzo statico mediante confinamento di pilastri in muratura: Primer 3296, Planitop HDM Maxi, MapeWrap Primer 1, MapeWrap 11, MapeWrap 31, MapeWrap C UNI-AX 300 W, Quarzo 1.2
Armatura muratura: Primer 3296, Planitop Intonaco Armato
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