Rinforzi strutturali

I rinforzi strutturali migliorano la risposta antisismica di una struttura, incidendo sulle sue caratteristiche meccaniche e di portanza. Negli ultimi decenni la riabilitazione degli edifici è diventata una sfida sempre più importante per il settore delle costruzioni; una volta determinato il deficit allo stato di fatto, i rinforzi strutturali ci permettono di intervenire su alcune parti o sull’intera struttura attraverso tecniche molteplici e di diversa natura.

Quando l’intervento di rinforzo riguarda solo alcuni elementi si parla di riparazione locale; in questo caso, la modifica effettuata non deve avere ripercussioni sulle condizioni degli altri elementi strutturali – non deve cioè modificare i rapporti di massa e rigidezza tra gli elementi.

Si definisce adeguamento o miglioramento, invece, un rinforzo strutturale applicato alla struttura nella sua interezza. In particolare, l’adeguamento corrisponde a una condizione nella quale si raggiungono o addirittura si superano gli standard fissati dalla normativa vigente; con il miglioramento, la condizione della struttura semplicemente migliora rispetto allo stato di fatto, ma senza raggiungere gli standard dell’adeguamento.

In base alle tecniche di lavoro utilizzabili, è possibile suddividere i rinforzi strutturali antisismici in tre macro-categorie: per resistenza, per duttilità, interventi ibridi tra i due.

Rinforzi strutturali per resistenza

Gli interventi strutturali per resistenza comprendono le tecniche di consolidamento che cambiano le masse degli elementi strutturali. Un esempio classico, in una struttura in cemento armato, è l’incamiciatura di elementi strutturali, che prevede la messa in opera di ulteriori armature e successivo getto di calcestruzzo.

Rinforzi strutturali per duttilità

Gli interventi per duttilità prevedono tecniche che, anziché agire sulle masse degli elementi, aumentano la capacità dell’elemento stesso di deformarsi prima della rottura. Sono opere relativamente recenti, che si basano su un assunto fisico che, negli ultimi anni, è diventato filosofia progettuale: più un elemento è deformabile prima della rottura, tanto più avrà una riserva plastica con la quale potrà contrastare sollecitazioni sismiche. Questi rinforzi sono particolarmente utili quando la crisi dell’elemento è di natura fragile (rottura a taglio). Tra i rinforzi strutturali per duttilità troviamo quelli con fibre.

Rinforzi strutturali ibridi

Gli interventi ibridi prevedono la combinazione tra rinforzi strutturali per duttilità e quelli per resistenza.

Rinforzi strutturali in fibra di carbonio e in fibra di vetro

I materiali compositi usati per i rinforzi strutturali si indicano, in generale, con l’acronimo FRP e sono costituiti da diverse tipologie di fibre. Le più comuni sono quelle in carbonio e in vetro. In tutti i casi, la fibra assorbe direttamente gli sforzi cui l’elemento è sottoposto, mentre la matrice polimerica li distribuisce.

I materiali in fibra di carbonio (CFRP) hanno matrice polimerica di natura organica con la quale viene impregnato un rinforzo in fibra continua con elevate proprietà meccaniche.

I materiali in fibra di vetro (GFRP), noti anche come intonaci armati, sono costituiti in genere da reti preformate con barre in fibre di vetro lunghe alcalino-resistenti, impregnate con resina termoindurente.

L’impiego di fibre di carbonio e di vetro per i rinforzi strutturali antisismici garantisce performance ottime. Questi materiali, infatti, godono di qualità importanti in tali ambiti come elevate proprietà meccaniche, in particolare l’ottima resistenza a trazione, leggerezza, resistenza alla corrosione, coibenza termica.

I campi di applicazione sono molteplici per entrambi. Nelle strutture in muratura, ad esempio, le fibre consentono di risolvere la crisi dei maschi murari a taglio; in quelle in cemento armato, gestiscono la crisi di un qualsiasi elemento del telaio quali travi, pilastri e pannelli nodali soprattutto. Inoltre, sono indicate per il consolidamento degli edifici storici.

I rinforzi strutturali in fibra di carbonio rappresentano il vecchio placcaggio mediante lamiere in acciaio presagomate; questo metodo, usato da oltre 30 anni per il recupero di numerose strutture, comporta alcune difficoltà, come quella di sabbiatura, problemi nella movimentazione per il peso dell’acciaio, difficoltà ad assecondare le particolarità delle strutture, necessità di protezione anticorrosiva. Per tali impieghi, la fibra di carbonio risulta molto più innovativa e vantaggiosa grazie alle sue numerose caratteristiche meccaniche, quali:

  • resistenza a trazione;
  • perfetta possibilità di conformazione alla struttura da rinforzare grazie alla pieghevolezza;
  • disponibilità di varie dimensioni e grammature con spessore utile resistente della fibra noto, sul quale calcolare l’area utile resistente necessaria al rinforzo;
  • possibilità di tagliare facilmente in cantiere le armature nella sezione voluta;
  • capacità di lasciarsi impregnare da particolari formulati epossidici, ottenendo compositi laminati in opera in adesione strutturale all’elemento da rinforzare;
  • possibilità di mettere in opera sezioni resistenti di spessore e peso contenuto di qualsiasi conformazione e dislocazione continue e prive di giunzioni;
  • finitura semplice con tutti i sistemi normalmente in uso nell’edilizia: intonaci, rasature, pitturazioni, rivestimenti, protezioni al fuoco, ecc.

I rinforzi strutturali in fibra di carbonio sono, inoltre, non invasivi e, se necessario, removibili in futuro, come nel caso degli edifici storici. La versatilità di tali materiali consente di eseguire ogni intervento secondo le singole necessità, per fornire soluzioni specifiche per il miglioramento strutturale degli edifici.

Da anni BTA opera in ambito civile e industriale con sistemi e tecnologie all’avanguardia: iniziando dalla diagnostica e dalla verifica del deficit allo stato di fatto, definiamo il metodo migliore con cui eseguire il rinforzo strutturale e ottenere un rispristino ottimale della struttura

BTA è il punto di riferimento in Italia per i sistemi di impermeabilizzazione, rinforzi strutturali e pavimentazioni in resina e decorative.

Contattaci