Studio sperimentale di tecniche per il ripristino e il rinforzo di strutture storiche in cemento armato

Le prime strutture in cemento armato in Italia sono apparse nei primi decenni del Novecento e oggi, dopo più di un secolo dalla loro realizzazione, versano molto spesso in uno stato di degrado diffuso legato anche al deterioramento dei materiali. A questi problemi si sommano quelli di natura puramente statica e il problema del rischio sismico, che, in Italia, sta assumendo dimensioni sempre più rilevanti e di cui è necessario tener conto anche nel caso di edifici esistenti, specialmente se vincolati e con funzione pubblica. Molti di questi edifici in cemento armato, infatti, sono entrati a far parte del patrimonio storico-artistico italiano per le loro particolari caratteristiche tipologiche e strutturali. Solo una minoranza degli edifici ubicati in territori a rischio sismico è stata, però, progettata utilizzando criteri antisismici e, nel caso in cui ci si trovi ad operare su edifici vincolati, molto spesso le esigenze ingegneristiche per l’esecuzione di un adeguato intervento entrano in contrasto con la necessità di preservare le caratteristiche culturali, storiche, artistiche ad architettoniche del bene. La normativa in materia di costruzioni attualmente in vigore, il D.M. 14/01/2008, individua le possibili categorie di intervento su edifici esistenti e, in riferimento a beni di interesse culturale in zone dichiarate a rischio sismico, propone la possibilità di limitare gli interventi ad azioni di semplice miglioramento del comportamento globale della struttura ai carichi orizzontali. A partire dalle problematiche emerse da indagini preliminari effettuate su dodici strutture storiche in cemento armato è stato pianificato un lavoro di ricerca volto ad esaminare ed affrontare tali criticità. L’attività è stata condotta da un punto di vista sperimentale, analitico e numerico. La fase sperimentale ha riguardato lo studio di tecniche per il ripristino e il rinforzo strutturale di colonne e travi in cemento armato. I risultati sperimentali sono stati utilizzati per calibrare modelli numerici non-lineari ad elementi finiti degli elementi sottoposti a prova. La procedura analitica è stata applicata ad un caso studio, tra quelli indagati in fase preliminare, per valutare il livello di sicurezza offerto da un edificio progettato secondo uno dei primi metodi di calcolo per strutture in cemento armato. La tematica della sicurezza strutturale è stata affrontata anche da un punto di vista della protezione sismica. La struttura selezionata è costituita da un telaio in cemento armato realizzato nel 1949 e progettato per sole azioni gravitazionali. Su di essa sono state condotte analisi statiche non-lineari, in assenza e in presenza di tamponamenti modellati, per valutare l’influenza dei tamponamenti stessi sulla risposta sismica globale della struttura.