Il consolidamento delle strutture in muratura con FaTA Next

In questo articolo si vuole mettere in evidenza come la modellazione delle strutture in muratura con il software FaTA Next (tecnica del macro-elemento – Ivo Caliò et Al.) riesca a cogliere alcune criticità che spesso si manifestano e come sia possibile intervenire al fine di incrementarne le capacità di resistenza.
Tra le criticità più ricorrenti per gli edifici in muratura si riscontrano: la presenza di spinte statiche orizzontali, la capacità dei cantonali a trasmettere le azioni tra pareti ortogonali e la capacità degli orizzontamenti a ripartire le azioni sismiche. Il software FaTA Next consente di valutare le suddette criticità, restituendo all’utente una serie di informazioni che gli consentono di trarre le dovute considerazioni ed intervenire successivamente.

La modellazione delle pareti con la tecnica del macro-elemento consente di valutarne il comportamento fuori dal piano ed individuarne eventuali carenze che possono essere sopperite attraverso la progettazione di interventi che ne limitano gli effetti. Per riportare un esempio concreto, la piccola struttura a sinistra nell’immagine seguente presenta carenze generate dalle spinte statiche del tetto. Sul lato destro della stessa figura si riporta la struttura consolidata con capriate in legno appoggiate su cordoli in c.a. che consentono di limitarne gli effetti. Dai risultati (evidenziati nelle curve) se ne riesce a cogliere i vantaggi.

La buona fattura dei cantonali di edifici in muratura rappresenta un aspetto fondamentale per la resistenza delle strutture. Ovviamente, tale caratteristica deve poter essere valutata nei modelli di calcolo. Il software FaTA Next consente di modellare le caratteristiche meccaniche dei cantonali (per esempio, è possibile modellare eventuali quadri fessurativi o rinforzi attraverso appositi strumenti). Prendendo in considerazione la piccola struttura riportata nella figura successiva, si mette in evidenza il comportamento del cantonale lesionato.

Infine, la resistenza nei confronti delle azioni sismiche di un edificio in muratura può variare notevolmente in funzione di come gli orizzontamenti riescano a ripartire le suddette azioni sui vari maschi murari. Quella di irrigidire i solai è una tecnica di consolidamento molto utilizzata nella pratica comune. Il software FaTA Next mette a disposizione diversi approcci per modellare la rigidezza nel proprio piano degli orizzontamenti. Ipotizzando un intervento reale per l’irrigidimento del solaio nel proprio piano (per esempio con solettina collaborante), si può tenere conto di ciò attraverso l’inserimento di un nodo master di piano che lega tutti i nodi (slave) in modo rigido (ipotesi di impalcato rigido).

Una seconda possibilità che il software mette a disposizione è quella di attribuire una reale rigidezza (diversificata per ogni direzione) ai solai. Infine, soprattutto nei casi in cui non sia possibile realizzare solai con rigidezza propria nel piano (non è concesso realizzare solettine collaboranti), è possibile irrigidire gli orizzontamenti combinando cordoli metallici (collegati alle pareti in muratura attraverso connettori trasversali) e tiranti orizzontali (annegati nel massetto del solaio). Si riportano nella figura successiva gli effetti di tale intervento (sul lato destro la struttura consolidata, mentre sul lato sinistro quella non consolidata). Risultano evidenti gli effeti del consolidamento.

Oltre a quanto sopra riportato, si vuole precisare che con il software FaTA Next è possibile consolidare le strutture anche attraverso le tecniche più diffuse nella pratica comune (tiranti metallici, intonaco armato, iniezioni di malta, diatoni artificiali, ristilatura dei giunti, FRCM, rinforzi di fondazioni, rinforzi di elementi in c.a. e rinforzi di solai).

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