Sistema Consolidamento Strutturale
Sicurezza sismica
L’utilizzo del calcestruzzo leggero strutturale con argilla espansa assicura diversi vantaggi. In primo luogo le strutture miste (nuova soletta interconnessa al solaio esistente) beneficiano di una minore massa e quindi minori pesi, sino al 40% in meno rispetto al calcestruzzo tradizionale; ne consegue una risposta sismica attenuata a tutto vantaggio della sicurezza statica dell’edificio.
I benefici del calcestruzzo leggero sono stati verificati attraverso un’analisi progettuale (“Il comportamento sismico di strutture in calcestruzzo leggero” in collaborazione con Eucentre di Pavia) condotta con tre livelli di sismicità (alta, moderata, bassa) su di un edificio in muratura e solai in legno, consolidati con una nuova soletta dello spessore di 5 cm e resistenza meccanica a compressione Rck=25 MPa.
In sintesi i risultati numerici ottenuti conducono alle seguenti considerazioni:
- L’impiego del calcestruzzo leggero strutturale di argilla espansa come consolidamento dei solai esistenti in legno può ridurre le forze di taglio sismiche fino a ca. il 10%. Questo è dovuto alla minore incidenza del peso delle strutture orizzontali.
- Disponendo di un modulo di elasticità minore, il calcestruzzo leggero strutturale conferisce ai divisori orizzontali una maggiore deformabilità che si traduce in periodi di vibrazione maggiori e quindi accelerazioni sulla struttura inferiori.
- In un edificio con solai in legno, il consolidamento delle strutture orizzontali con calcestruzzo leggero favorisce la sicurezza delle pareti perimetrali di tamponamento non caricate direttamente dai solai con l’importante risultato di poterne evitare il collasso (in funzione della tipologia dell’edificio). Infatti l’impiego del calcestruzzo leggero può produrre forze sismiche inferiori nella struttura (quale ad esempio minore domanda di taglio) e quindi il valore di coefficiente di sicurezza è più alto rispetto a quello ottenuto con l’impiego di calcestruzzo normale.<br
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Una delle principali fonti di vulnerabilità degli edifici privi di catene o cordoli perimetrali (in particolare strutture in muratura con solai in legno/acciaio) è associata ai meccanismi di collasso locale (risposta fuori dal piano dei maschi murari); adeguando le connessioni tra gli elementi, attraverso la formazione di una nuova soletta in calcestruzzo leggero strutturale armato interconnessa al solaio e alle murature perimetrali, è possibile migliorare il comportamento sismico dell’intero edificio.
Per il miglioramento sismico risulta di particolare importanza la formazione del diaframma di piano in grado di trasferire le azioni orizzontali del sisma alle pareti resistenti a taglio.
I diaframmi contribuiscono a vincolare la deformazione fuori piano dei muri prevenendone il collasso, mantenendo la configurazione scatolare; la rigidezza dei diaframmi nel loro piano influenza la distribuzione delle forze orizzontali tra i diversi pannelli murari.
Per poter rappresentare un vincolo efficace, i diaframmi devono essere in grado di trasmettere forze e tensioni di trazione e devono inoltre essere adeguatamente collegati ai muri.
Interventi per il miglioramento del comportamento antisismico dell’edificio.
Perimetro Forte: formazione della cerchiatura perimetrale per evitare il ribaltamento delle pareti (Connettore Perimetrale).
Piano rigido: formazione della nuova soletta collaborante leggera interconnessa al solaio esistente (Calcestruzzo Leca + Connettore CentroStorico).