Sulle metodologie di intervento che prevedono l’utilizzo di materiali compositi fibro rinforzati per il miglioramento sismico di edifici storici è stato fatto un bell’articolo, a cura del Prof. Antonio Borri (già professore Ordinario di Scienza delle Costruzioni – Università di Perugia Sisti Romina – Ph.D) e dell’Ing. Ph.D. Romina Sisti che hanno valutato criteri progettuali e tecniche innovative, quali cordoli in muratura e volte tabicade.

Come la ricerca e la sperimentazione di soluzioni innovative e poco invasive consentono di conciliare le esigenze della conservazione del manufatto con gli interventi di consolidamento in grado di fornire significativi miglioramenti alla risposta sismica degli elementi strutturali interessati?

Le due tecniche prese in esame sono quella delle travi cordolo sommitali in muratura di pietrame, indirizzate anche al riuso del materiale esistente e alla conservazione e quella delle volte laterizie in folio rinforzate e trasformate in volte “tabicade” armate.

Travi cordolo in muratura armata

Negli interventi di recupero di edifici esistenti in muratura, laddove è previsto il rifacimento della copertura, vengono in genere realizzati cordoli sommitali per assicurare un comportamento scatolare dell’edificio ed evitare l’insorgenza di meccanismi di ribaltamento delle pareti fuori piano per effetto dell’azione sismica.

Fino alla fine degli anni ’90, era prassi comune la realizzazione di cordoli sommitali in cemento armato. Le problematiche di interazione fra questa tipologia di cordoli sommitali e la sottostante muratura sono state evidenziate dall’analisi dei danni riportati in seguito al terremoto Umbria-Marche del 1997, dagli edifici precedentemente rinforzati con l’introduzione di cordoli in cemento armato.

In particolare, quando i cordoli sono realizzati su murature di scadente qualità, la differenza di rigidezza fra il cordolo e la muratura su cui poggia determina una trasmissione dei carichi verticali non uniforme, che quindi interessa solo alcune zone della muratura sottostante, privando vaste porzioni murarie dell’azione stabilizzante di compressione e lasciandole così libere di ribaltare in presenza di azioni orizzontali.

Affinché la realizzazione di cordoli in cemento armato contribuisca ad una positiva risposta sismica della costruzione, deve essere affiancata ad un efficace rinforzo delle murature verticali, come riscontrato da una recente analisi del danneggiamento riportato dagli edifici del centro storico di Norcia a seguito della sequenza sismica del 2016.

Ad ogni modo, il cordolo in c.a. male si adatta al caso degli edifici storici, trattandosi di una tecnica invasiva e irreversibile, non compatibile con le situazioni nelle quali è necessario mantenere la natura ed i caratteri originari della costruzione.

Una possibile alternativa è rappresentata dalla costruzione di cordoli in muratura armata, che sono compatibili per massa e rigidezza con la muratura sottostante, ma presentano alcune problematiche operative che spesso ne limitano l’applicazione, quali la necessità di utilizzare malte cementizie per garantire una corretta conservazione nel tempo dell’armatura o le dimensioni stesse della gabbia metallica, tali da rendere impossibile una realizzazione su spessori murari inferiori ai 45 cm.

Il GFRP come soluzione innovativa

Una soluzione innovativa, proposta è quella di realizzare dei cordoli sommitali costruendo delle travi di muratura in cui delle reti preformate in GFRP vengono inserite come armatura nei giunti orizzontali di malta.

La tecnica prevede uno smontaggio controllato della porzione superiore dei muri perimetrali e la sua successiva ricostruzione, alternando strati di muratura e strati di malta, nei quali viene inserita una rete preformata in GFRP capace di conferire la necessaria resistenza a trazione. Il sistema permette di ottenere cordoli, sia in muratura di pietrame, sia in laterizio, aventi un comportamento meccanico compatibile con quello della muratura su cui si interviene, senza apportare irrigidimenti indesiderati.

L’impiego di reti in GFRP consente di utilizzare malte a base di calce senza pregiudicare la durabilità del manufatto; inoltre, ove richiesto, può essere preservato l’aspetto faccia a vista originario dell’opera. Infine, l’intervento presenta caratteristiche di eco sostenibilità perché può essere attuato “riciclando” i materiali esistenti, attraverso lo smontaggio controllato della parte sommitale della muratura esistente ed il successivo reimpiego del pietrame recuperato per la ricostruzione del cordolo armato.

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