L'Acciaio Nel Recupero Edilizio

7/25/2019 L'Acciaio Nel Recupero Edilizio

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Lacciaio nelrecupero edilizio

Long Carbon EuropeSections and Merchant Bars


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Luso combinato di materialirecenti e vecchi incoraggia la

diversit architettonica


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Indice

1. Introduzione 2

2. Lacciaio e i diversi livelli di consolidamento 10

3. Rinnovo di strutture in muratura 26

4. Rinnovo di strutture in cemento armato (C.A.) 38

5. Rinnovo di strutture in ferro/acciaio 44

6. Adeguamento sismico 54

7. Ampliamenti 68

Assistenza tecnica e finitura 78

I vostri partner 79

1


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5/8433

1. INTRODUZIONE

1.1 Aspetti generali 41.2 Aspetti operativi 51.3 Principali caratteristiche delle strutture in acciaio

in una prospettiva di rinnovo edilizio 61.4 Requisiti essenziali delle procedure di rinnovo 71.5 Ambiti di applicazione 8


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Spesso, i vecchi edifici in muratura danneggiatidallinesorabile trascorrere del temponecessitano di interventi di consolidamentostrutturale e riabilitazione funzionale. Anche gliedifici pi recenti realizzati in cemento armatorichiedono sovente interventi di rinnovo a causadel cattivo stato di conservazione in cui versano.

Per preservare e proteggere le costruzioniesistenti, negli ultimi decenni sono statiadottati svariati sistemi di consolidamentoe restauro. La carpenteria metallica svolge

un ruolo di primo piano in queste attivit.

Per gli interventi di restauro e consolidamento,e in particolare per quelli pi delicati di restaurostrutturale di edifici monumentali, necessarioselezionare con cura i nuovi materiali edili dautilizzare. Tali materiali devono essere scelti sullabase delle caratteristiche intrinseche dei materialitradizionali che devono essere consolidati.

1.1 Aspetti generali

Il recupero di edifici e ponti unattivit sempre pidiffusa al giorno doggi. A partire dagli anni 70, si notaun progressivo orientamento dellindustria ediliziaverso le seguenti attivit: consolidamento, ripristino eammodernamento di edifici esistenti.

1. Introduzione


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Innanzitutto occorre distinguere tra i nuovimateriali che rappresentano il rimedio e i vecchimateriali che invece costituiscono il problema.Come rimedio possibile utilizzare sia materialitradizionali, quali ad esempio cemento, malta,calcestruzzo armato o acciaio, sia materialiinnovativi, quali malte speciali, polimerifibrorinforzati (FRP) o metalli speciali (acciai adalta resistenza, acciaio inossidabile eccetera),ma anche alcuni dispositivi particolari mutuatidai sistemi avanzati di protezione sismica ebasati sulle tecnologie di controllo passivo.

La soluzione da adottare pu esserefacilmente individuata inserendo inuna tabella tutti i materiali di rimedio(materiali utilizzabili per il consolidamento)e i materiali problematici (materiali dellestrutture danneggiate), e analizzando lepossibili combinazioni tra tali materiali.

La scelta della combinazione piadatta costituisce lobiettivo principaledellattivit di consolidamento strutturale;tra le varie combinazioni illustrate nellatabella, possibile notare come lacciaiorappresenti sempre un ottimo rimedioper ogni materiale problematico.

Da una prima analisi dei possibili sistemidi consolidamento emerge che:

l I sistemi di consolidamento basati sulcemento ed i conglomerati cementizisono molto diffusi, specialmente per gliinterventi di adeguamento sismico. Talimateriali vengono solitamente iniettati e/o

impiegati per realizzare elementi costruttiviin cemento armato (c.a.), ma la compatibilitdi questi materiali con la muratura concui sono edificati molti edifici storici

opinabile, inoltre opportuno ribadire chequesti interventi non sono reversibili;

l I sistemi di consolidamento basati su polimeri

o materiali compositi sono piuttosto recenti e,almeno per il momento, non sono disponibilielementi sufficienti per giudicarne la duratanel tempo; anche la loro reversibilit incerta;

l I sistemi di consolidamento basati sustrutture in acciaio sono stati adottatifrequentemente e con successo sia nelcaso di costruzioni monumentali che perfabbricati normali in muratura o c.a.;

l Limpiego di dispositivi speciali ancora in nuce, ma lascia presagire unadiffusione pi massiccia in futuro.

Da un punto di vista strutturale, lanalisidi diversi esempi concreti provenienti da

ogni parte del mondo dimostra che conunadeguata struttura in acciaio possibilesoddisfare esigenze complesse, esigenzeche possono emergere ad ogni livello delprocesso di consolidamento delle struttureesistenti che necessitano di essere rinnovate.Inoltre, nel caso di costruzioni di valorearchitettonico, lacciaio consente di rispettare lesevere limitazioni imposte dai principi di restauro.

STRUTTURE

DANNEGGIATE

NUOVI MATERIALI COMPOSITI - Materiali per il consolidamento

ACCIAIO CEMENTO MURATURA LEGNO FRP

ACCIAIO ++ +

CEMENTO ++ + +

MURATURA ++ + + + +

LEGNO ++ + +

1.2 Aspetti operativi 1. Introduzione


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Limpiego della carpenteria metallica

per le operazioni di consolidamentoe recupero strutturale fa leva sulleseguenti caratteristiche peculiari:

l La prefabbricazioneconsente di saldaregli elementi principali in fabbrica. Vengonorealizzati su misura a seconda delleesigenze operative e di trasporto incantiere, dove possono essere assemblatein tutta semplicit per mezzo di bulloni;

l Reversibilit,caratteristica peculiare dellestrutture in acciaio, in cui si impiegano bulloni

non solo per le giunzioni provvisorie, ma ancheper le costruzioni definitive (Figura 1.3.1)

l Leggerezza degli elementi strutturali, resapossibile da un elevato rapporto peso-resistenza: una caratteristica che, a sua volta,consente di semplificare il trasporto e la posain opera delle strutture e di ridurre al minimogli effetti collaterali dovuti allincrementodel carico sulle strutture esistenti;

l Dimensioni contenute degli elementi

strutturali, come conseguenza naturaledellelevata efficienza strutturale dellacciaio:una caratteristica che consente di semplificarela sostituzione e/o lintegrazione di opereesistenti con elementi rinforzanti;

l Gradevolezza esteticadegli elementi inacciaio, fondamentale quando la sinergiastrutturale tra materiali vecchi e nuovi siconiuga con il valore architettonico chenasce dal contrasto tra caratteristichedisomogenee (Figura 1.3.2);

l Rapidit di costruzione, una caratteristicasempre auspicabile, ma in particolarmodo quando lintervento di recupero estremamente urgente per prevenireun ulteriore degrado e/o per garantireuna protezione immediata;

l La possibilit di reperire sul mercatouna grande variet di prodotti in acciaio importante per soddisfare tutte leesigenze costruttive e di progetto e conun alto livello di flessibilit. La gamma diprodotti disponibili molto ampia: profililaminati a caldo sotto forma di lamiere,profili a doppia T o a U, angolari, elementiprefabbricati come travi alveolari, traviper solai, profilati trapezoidali e cos via.

Appare quindi evidente che la carpenteria

metallica una tecnologia perfetta peril consolidamento di tutti gli elementistrutturali in muratura, c.a., legno e,ovviamente, in ferro o acciaio.

1.3.2

1.3.1

1.3 Principali caratteristichedelle strutture in acciaioin una prospettiva

di rinnovo edilizio

1. Introduzione

1.3.2


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Se ledificio da consolidare di interessestorico, il suo restauro diventa un processomolto delicato. I criteri fondanti dellattivitdi restauro mirano alla conservazione degliedifici esistenti e alla loro integrazione connuovi elementi necessari a ripristinarne lafunzionalit. Tali interventi integrativi devonoessere palesemente moderni, riconoscibilie reversibili; ci possibile se si impieganotecnologie e materiali che possono essere

rimossi senza danneggiare le strutture esistenti.

Secondo le varie Carte internazionali delrestauro, infatti, incongruente eseguirericostruzioni utilizzando le metodologie delpassato, ormai impossibili da riprodurre persvariate ragioni, principalmente di ordinetecnologico. Altre ragioni di questa impossibilitrisiedono nel superamento dei metodi costruttivitradizionali, nelle nuove esigenze funzionalie nellirreperibilit dei materiali utilizzati inpassato. Parallelamente, queste Carte,specialmente nei casi in cui gli interventi di

restauro implicano operazioni di ristrutturazionecon parziale ricostruzione, evidenziano lanecessit di utilizzare le tecnologie e i materialipi adeguati in maniera palesemente moderna.

In particolare, la Carta di Venezia (1964) affermache i lavori di completamento devono esserecaratterizzati dal segno della nostra epocaeche quando le tecniche tradizionali si rivelanoinadeguate, il consolidamento di un monumento

pu essere assicurato mediante lausilio di tutti i

pi moderni mezzi di struttura e conservazione,

la cui efficienza sia stata dimostrata da dati

scientifici e sia garantita dallesperienza.

Ne consegue logicamente che lacciaio, inquanto materiale e in quanto tecnologia, hail vantaggio di essere un materiale modernodotato di caratteristiche di reversibilit,particolarmente adatto ad essere utilizzato inabbinamento ai materiali del passato per formaresistemi strutturali integrati. Inoltre, la sceltadellacciaio motivata dalle elevate prestazionimeccaniche di questo materiale e dalla flessibilitdei sistemi costruttivi che ne fanno uso.

I sistemi costruttivi basati su altrimateriali (cemento, malta, calcestruzzo,

polimeri, compositi) non soddisfano ilrequisito essenziale della reversibilit.

In conclusione, lutilizzo di acciaio strutturalenel recupero edilizio di monumenti ebeni architettonici perfettamente inlinea con le raccomandazioni dettatedalla moderna teoria del restauro. normale, quindi, che se ne faccia largo usoper i lavori di restauro eseguiti su ogni tipo dimonumento o edificio storico, anche sotto formadi dispositivi speciali per la protezione sismica.

1.3.1 Lutilizzo di giunzioni bullonate un prerequisito fondamentale per la reversibilit della soluzione1.3.2 Il valore estetico del contrasto sinergico tra materiali tradizionali e moderni

1.4 Requisiti essenziali delleprocedure di rinnovo

7

1. Introduzione


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In tutto il mondo possibile trovare esempidi recupero edilizio, ristrutturazione edampliamento mediante strutture in acciaio.

l Diversi stabilimenti industrialidismessi sono stati trasformati inabitazioni o uffici (Figura 1.5.1).

l Gli interni di numerosi edifici storici sono staticompletamente ristrutturati, mantenendo

le facciate originali e sostituendo linternocon uno scheletro nuovo (Figura 1.5.2).

1.5 Ambiti di applicazione

1.5.1

1. Introduzione

Allinterno di monumenti storici sono stateinserite strutture portanti che si integranoarmoniosamente con i valori stilisticimoderni. Questo tipo di applicazionesta prendendo sempre pi piede per larealizzazione di musei e sale espositive.


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l Per numerose chiese antichesonostate realizzate coperture in acciaiocon capriate e profilati trapezoidali(Figura 1.5.3). Altri fabbricati importantisono stati ampliati orizzontalmente overticalmente, con interventi armoniosidal punto di vista strutturale ed estetico.

l In Italia sono stati completamente recuperatiinteri quartieridi citt che avevano subitodanni ingenti a seguito di recenti scossesismiche; per migliorare la resistenzasismica dei vecchi edifici in muratura sonostati utilizzati componenti in acciaio.

l Sono state recuperate per mezzo di elementiin acciaio diverse strutture in cementoarmatoche erano state danneggiate, oper le quali erano richieste condizioni diutilizzabilit pi gravose. Inoltre, sonostati eseguiti interventi di modifica dello

schema strutturale originale di diversifabbricati, con laggiunta o la diminuzionedel numero di piani o con linserimento dicontroventi per ladeguamento sismico.

1.5.1 Stabilimento industriale dismesso trasformato in edificio residenziale (Parigi, rue de lOurcq)1.5.2 Inserimento di un nuovo scheletro allinterno di una facciata preesistente in muratura (Kannerland in Lussemburgo)1.5.3 Il nuovo tetto in acciaio di una chiesa (Salerno, Italia)

1.5.3

1.5.2

1. Introduzione

9

+ 14.13 m

+ 11.28 m

+ 7.75 m

+ 3.97 m

+ 0.00 m


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13/841111

2. LACCIAIO E I DIVERSI LIVELLI DI CONSOLIDAMENTO2.1 Aspetti generali 122.2 Protezione 122.3 Riparazione 162.4 Rinforzo 182.5 Ristrutturazione 20


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La Protezionerappresenta il primo livello diconsolidamento di una struttura esistente.Questa fase consiste in una serie di misureprovvisorie a garanzia della sicurezza sia peril pubblico che per il privato durante la fasetransitoria che precede qualsiasi interventodefinitivo di consolidamento (Figura 2.2.1).Tali misure vengono adottate per proteggereil sito e per prevenire il crollo parziale o totaledellimmobile, nel caso in cui si tratti di un edificio

strutturalmente instabile che necessiti conurgenza di un intervento di messa in sicurezza.

Le caratteristiche peculiari degliinterventi di protezione sono:

l rapidit di esecuzione

l flessibilit dei sistemi costruttivi

l adattabilit ad aree di lavoro di dimensioniristrette o di difficile accesso

l reversibilit dellintervento.

Di seguito, invece, vengono elencati i principalicampi di applicazione di queste misure:

l sostegno provvisorio di facciate permezzo di strutture spaziali reticolaridurante la ricostruzione di un nuovoedificio tra due immobili esistenti

l struttura in acciaio a sostegno di facciate

durante la demolizione dellinterno delledificio(sventramento); tale funzione di sostegnopu essere provvisoria oppure fare partedella struttura finale (ad esempio, tralicciverticali per l irrigidimento della facciata)

l sostegno provvisorio di facciate di edifici aseguito di terremoti, per mezzo di ponteggiin acciaio che eliminano la necessit diimpedire laccesso ad una strada

l copertura provvisoria delledificio, pergarantire unadeguata protezione delcantiere dalle intemperie durante i lavoridi recupero edilizio (Figura 2.2.2).

2.2.1 Strutture in acciaio utilizzate come soluzione temporanea per il sostegno di una facciata (Montreal, Canada)2.2.2 Un tetto provvisorio per proteggere il cantiere durante i lavori di recupero (Atene, Grecia)

2.1 Aspetti generali

Di fronte al problemadel consolidamentostrutturale di unedificio, possibileoperare una

distinzione tra i varilivelli dellinterventodi consolidamento,una distinzione legataalla tipologia dioperazioni eseguitee, a volte, anche

alla successionecronologica dellediverse fasi in cui siarticola lintervento.La classificazioneproposta individuaquattro livelli:

protezione,riparazione, rinforzoe ristrutturazione.

2.2 Protezione

2.2.1

2.2.2


15/8413

Camera di Commercio, Lussemburgo

13


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2. Lacciaio e i diversi livelli di consolidamento

2.2.3 Intervento provvisorio sul timpano della basilica di San Francesco ad Assisi (Italia)2.2.4 Struttura provvisoria in acciaio per sostenere la facciata di un edificio a seguito di un incendio (Lisbona, Portogallo)

Ecco le principali applicazioni della carpenteriain acciaio durante le operazioni di protezione:

l gli elementi strutturali in acciaio vengonoutilizzati come ponteggi per crearesoluzioni ad hoc, progettate su misura persoddisfare in maniera ottimale determinateesigenze specifiche (Figura 2.2.3)

l le strutture in acciaio pesante (realizzate

con profili saldati o bullonati) e in acciaioleggero (elementi cavi con giunzionibullonate) vengono impiegate efficacementeper proteggere gli interventi risolutivi etemporanei (Figure 2.2.4 e 2.2.5).

2.2.4

2.2.3 Le strutture in acciaio appena descritteoffrono i seguenti vantaggi:

l leggerezza

l possibilit di prefabbricazione

l facilit di trasporto e costruzione

l convenienza e possibilit diriutilizzare le strutture.


17/8415

2.2.5 Sostegno provvisorio delle colonne poste allentrata di Palazzo Carigliano a Torino (Italia)

2.2.5



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l rapidit di costruzione, una caratteristicautile in caso di interventi di emergenza resinecessari quando vi il rischio che il dannoprogredisca velocemente (Figura 2.3.2)

l convenienza e possibilit di riutilizzarele strutture (Figura 2.3.3).

2.3.1 Angolari in acciaio per la riparazione di una colonna in c.a.2.3.2 Intelaiatura in acciaio per la riparazione di un architrave di pietra (Berlino, Germania)2.3.3 Christus Pavillon. Chiesa della EXPO di Hannover: una struttura modulare in acciaio, progettata per essere successivamente smontata e ricostruita altrove.

Gli elementi strutturali in acciaio, grazie alletecnologie di prefabbricazione, consentonodi creare soluzioni ad hoc, progettate sumisura per soddisfare in maniera ottimaledeterminate esigenze specifiche.

Le caratteristiche fondamentalidegli elementi in acciaio sono:

l leggerezza, che consente una maggiore

facilit di trasporto e costruzione: si trattadi fattori importanti quando si lavora inspazi ristretti, ad esempio nei centri storici

l reversibilit, grazie allimpiego di giunzionibullonate, che consentono di riutilizzare lastruttura una volta smontata (Figura 2.3.1)

Il secondo livello di consolidamento diuna struttura esistente la Riparazione.Questintervento comprende una seriedi operazioni eseguite sullimmobileper ripristinarne lefficienza strutturale,riportandola comera prima di subire danni. Adifferenza della protezione, la riparazione unintervento definitivo, che viene adottato se idanni alledificio sono stati causati da fattorichiaramente identificabili i cui effetti si sono

manifestati per un periodo prolungato e nonrichiedono, quindi, provvedimenti urgenti.Questintervento consiste nel semplice ripristinodelle prestazioni strutturali riportandole ailivelli minimi di sicurezza, senza rinforzareulteriormente le strutture del fabbricatodanneggiate dalle intemperie e dal tempo.

Durante la fase di riparazione possibileutilizzare numerosi sistemi tecnologici diconsolidamento basati sulla carpenteria metallica,per migliorare il comportamento strutturale degliedifici in muratura, cemento armato e legno.

2.3 Riparazione

2.3.1 2.3.2 2.3.3



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Dames de France, Perpignan (Francia)


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Rinforzare significa migliorare le prestazionistrutturali delledificio per soddisfare nuoveesigenze ambientali o funzionali. Questolivello di consolidamento non altera inmaniera significativa lo schema strutturale,ma introduce nuovi elementi in grado diintegrare quelli esistenti dal punto di vistastatico senza modificare la distribuzionedelle masse o dei carichi delledificio.

A differenza della semplice riparazione, ilavori di rinforzo possono essere declinatisecondo vari livelli di intensit a secondadella resistenza aggiuntiva che le nuovecondizioni richiedono alledificio, ma anche aseconda della gravit degli eventuali danni.

Dal punto di vista sismico, le operazionidi rinforzo possono essere suddivisein due livelli di intervento: il semplicemiglioramento e ladeguamento.

2.4 Rinforzo

2.4.1

Gli interventi di miglioramento sismico vengonoeseguiti per garantire una maggiore sicurezza.In questo caso, il rinforzo riferito ad un singoloelemento o allinsieme, ma senza modificareeccessivamente lo schema statico delledificio e ilsuo comportamento generale. Inoltre possibileeseguire lavori di miglioramento sui singolielementi strutturali, ad esempio per correggereeventuali errori di progettazione o di esecuzione.

Lintervento di adeguamento sismico, invece,prevede lesecuzione di una serie di lavorinecessari a garantire che la struttura sia ingrado di resistere a cariche progettuali di unnuovo terremoto. Ci potrebbe comportare lamassiccia alterazione del sistema strutturale e lamodifica radicale della risposta delledificio allesollecitazioni sismiche; in questo caso, dal puntodi vista strutturale lintervento rientrerebbe nellacategoria delle operazioni di ristrutturazione.


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I diversi livelli dei lavori di rinforzo, dalsemplice miglioramento alladeguamento,possono essere eseguiti utilizzando i medesimisistemi tecnologici di consolidamentoimpiegati per la riparazione. Le strutture inacciaio vengono utilizzate frequentementeper migliorare il comportamento statico diedifici in muratura e in cemento armato.Spesso, per ladeguamento sismico di

strutture in muratura e in cemento armatosi utilizzano sistemi di controventatura. Traquesti, i pi innovativi sono basati sullimpiegodi controventi eccentrici in acciaio (Figura2.4.1), controventi in acciaio ad instabilitimpedita (Figura 2.4.2) e pannelli irrigiditi inacciaio a basso snervamento (Figura 2.4.3).

Si rendono necessari lavori dirinforzo nei seguenti casi:

l se gli edifici sono sottoposti a condizionidi carico pi gravose, a causa di uncambio di destinazione duso cheincrementa i carichi di esercizio

l se un edificio gi esistente si trova inunarea recentemente classificata sismica,

e quindi soggetta a condizioni di carico pisevere dovute al rischio di terremoti.

Le normative nazionali solitamente operano unadistinzione chiara tra il semplice miglioramentoe le opere di adeguamento sismico. possibileeseguire lavori di miglioramento nei seguenti casi:

l in caso di cambio di destinazione duso

l per eliminare errori di progettazionee/o esecuzione

l quando lintervento di consolidamento eseguito su edifici monumentali nonadatti a lavori di pi ampio respiro.

Ladeguamento sismico inveceobbligatorio nei seguenti casi:

l sopraelevazione o ampliamento diun fabbricato, con aumento dellavolumetria e delle superfici

l aumento dei carichi dovuto a un

cambio di destinazione duso

l modifica sostanziale del sistema strutturalea seguito di interventi di rinnovamentorispetto alloriginale o, in generale, quandola ristrutturazione comporta unalterazionedel comportamento statico complessivo.

2.4.3

2.4.2

2.4.1 Struttura in c.a. rinforzata con controventi eccentrici in acciaio2.4.2 Struttura in c.a. rinforzata con controventi ad instabilit impedita2.4.3 Struttura in c.a. rinforzata con pannelli in acciaio



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La Ristrutturazione rappresenta il livellogerarchicamente pi elevato di consolidamentodi un edificio esistente, e consiste nella modificatotale o parziale della sua distribuzionefunzionale, volumetria e disposizione interna; aqueste modifiche si aggiungono lalterazione dialtre caratteristiche originali del fabbricato e lamodifica radicale del suo sistema strutturale. possibile individuare quattro tipologie di lavoridi ristrutturazione: ristrutturazione degli interni,

inserimento, ampliamento e alleggerimento.

l La Ristrutturazione degli interniconsistenella sostituzione totale o parziale della parteinterna di un immobile con una strutturanuova e diversa. Questo intervento si rendenecessario quando occorre modificare l internodi un edificio per motivi funzionali ma, pervincoli architettonici o di pianificazioneterritoriale, richiesta la conservazioneintegrale della facciata (Figure 2.5.1. a e b).

2.5 Ristrutturazione

2.5.1a

2.5.1 Il vecchio Roemerhof a Zurigo trasformato in una moderna banca: a) la facciata;b) i nuovi uffici allinterno del Roemerhof sono inseriti in strutture di acciaio realizzate allinterno della facciata esistente

2.5.2 Esempi di inserimento in un edificio in muratura: a) un nuovo soppalco in acciaio; b) una nuova scalinata in acciaio2.5.3 Pavimento in acciaio in un edificio commerciale in Lussemburgo

2.5.1b


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l LInserimentoinvece prevede lintroduzionedi nuove strutture o elementi strutturaliallinterno delle volumetrie esistenti, adesempio, aggiungendo piani intermedi osoppalchi volti ad aumentare la superficieutile senza modificare il volume disponibile(Figure 2.5.2 a e b). Un altro esempio diinserimento laggiunta di una serie distrutture portanti atte ad accogliere areeespositive speciali visitabili a diversi livelli,

oppure di scalinate e ascensori (Figura 2.5.3). 2.5.2b

2.5.2a

2.5.3



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l LAmpliamento si esegue per soddisfarenuove esigenze funzionali, e comportalaumento della volumetria originalein verticale oppure in orizzontale.

- Lampliamentoorizzontale consiste

nellaggiunta di nuovi volumi lateraliaccanto alla struttura originale. In questicasi, le considerazioni che prevalgono sonodi carattere estetico pi che funzionale,a causa della necessit di combinare stiliarchitettonici diversi (Figure 2.5.4 e 2.5.5).

2.5.4a

2.5.5

2.5.4 Un nuovo edificio in acciaio nellarea archeologica industriale di Catania (Italia),chiamata Le Ciminiere, in cui i vecchi edifici in muratura sono stati restaurati utilizzando strutture in acciaio

2.5.5 Una recente costruzione in acciaio tra gli edifici storici del centro di Udine (Italia)

2.5.4b


25/8423

Abbazia di Neumnster, Lussemburgo


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Sala espositiva a Colonia, Germania


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- LAmpliamento verticale consiste nelsopralzo di un edificio mediante laggiuntadi uno o pi piani al di sopra della strutturaesistente. A seconda del peso aggiuntivo,potrebbe essere necessario rivedere lacapacit portante del fabbricato originale,per verificare se occorre eseguire interventidi consolidamento prima di procederealla sopraelevazione. Questo problemaacquista una rilevanza particolare nellearee sismiche, in cui il comportamentogenerale delledificio grandementeinfluenzato dallaggiunta di nuove masse, inparticolare ai piani alti. Poich imperativoridurre al minimo il peso strutturaleaggiuntivo, lacciaio il materiale piadatto per questo tipo di interventi, in virtdel suo elevato rapporto tra resistenza

e leggerezza (Figure 2.5.6 a e b).

l LAlleggerimento, invece, comporta larimozione di uno o pi piani, per ridurre lesollecitazioni a cui la struttura sottoposta.Inoltre, possibile ottenere il medesimo scopoanche sostituendo i piani, le coperture o altrielementi originali con elementi realizzatiin materiali pi leggeri. La sostituzione dipesanti pavimenti in legno con profili I inacciaio leggero e lamiere grecate in acciaio,oppure di vecchie coperture con strutturereticolari in acciaio molto comune.

La ristrutturazione di un immobile si rendenecessaria, quando la modifica della suastruttura funzionale determina un aumentodella volumetria o delle superfici, oppurequando losservanza delle normative imponedi apportare correzioni al sistema strutturale

resistente. Questo tipo di intervento richiesto

2.5.6a 2.5.6b

anche per edifici gravemente danneggiati,che necessitano di una completa modifica delsistema strutturale e di lavori di adeguamento.

La conservazione di edifici esistenti ed illoro completamento per mezzo di elementinuovi, reversibili e chiaramente riconoscibili una classica operazione di restauro, chedeve essere eseguita nel rispetto delleteorie contemporanee in materia.

Dai principi del restauro consegue, perdeduzione logica, che lacciaio e le tecnologiebasate su di esso sono perfetti per questo tipodi interventi: si tratta infatti di un materialereversibile, particolarmente adatto perlimpiego con materiali tradizionali, con i qualiforma un sistema strutturale integrato.

2.5.6 a) Sopralzo in acciaio di unantica fabbrica in muratura a Briatico (Calabria, Italia), ora trasformata in un centro sportivo;b) Particolare della nuova struttura in acciaio del secondo piano



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3. RINNOVO DI STRUTTURE IN MURATURA ED IN LEGNO3.1 Consolidamento di strutture in muratura 283.2 Consolidamento di edifici in muratura 303.3 Interventi di ristrutturazione di interni su edifici in muratura a Parigi (Francia) 313.4 Consolidamento di strutture in legno 323.5 Sostituzione di capriate in legno con capriate in acciaio 343.6 Realizzazione di tetti in vetro 37


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3. Rinnovo di strutture in muratura ed in legno

Se gli elementi di un edificio in muratura sono fessurati a causadellapplicazione di carichi esterni imprevisti (ad esempio eventisismici), o se la struttura nel suo complesso deve essere adeguataper resistere a condizioni di carico pi gravose (ad esempio incaso di cambio di destinazione duso del fabbricato) occorremigliorare la capacit portante degli elementi in muratura.

3.1 Consolidamentodi strutturein muratura

Un classico sistema per ottenere questoobiettivo consiste nelliniettare malta ocemento in pressione, talvolta con laggiuntadi barre di ancoraggio in acciaio. In questicasi consigliabile utilizzare barre in acciaioinossidabile, per evitare che, in futuro, possanoverificarsi nuovi danni causati dalla corrosione.Tuttavia, questo sistema non reversibile, eviola i principi fondamentali del restauro.

Osservando i lavori di demolizione di alcunivecchi edifici in muratura, si scopre che la

muratura veniva originariamente rinforzatamediante intelaiature di ferro (Figura 3.1.1).Ci significa che la carpenteria metallicacostituisce il sistema di consolidamentopi adatto per queste costruzioni.

Le colonne in muratura danneggiate vengonosolitamente riparate mediante anelli diacciaio. La costrizione laterale del materialecomporta un incremento significativo dellacapacit portante verticale (Figura 3.1.2).

Nel caso di colonne a sezione circolare, glianelli possono essere realizzati in piastreverticali con sezioni trasversali rettangolaririnforzate mediante anelli orizzontali in acciaio.Nel passato, la presollecitazione venivaeseguita riscaldando e successivamentecontraendo gli anelli. Ora, invece, possibilepresollecitare le due semicirconferenzeper mezzo di bulloni (Figura 3.1.2).

Nel caso di colonne a sezione quadratao rettangolare, per gli spigoli possibileutilizzare profili angolari in qualit di elementiverticali, che possono essere collegati tra loroin diversi modi: per mezzo di tiranti interni e

piastre di collegamento, per mezzo di profiliU collegati mediante tiranti esterni o permezzo di anelli orizzontali (Figura 3.1.2 b).

Nel caso in cui si renda necessario dirottaresu una nuova struttura in acciaio una buonaparte del carico verticale complessivoche agisce sul pannello in muratura, lecolonne in acciaio possono essere inseritein apposite scanalature o semplicementeaccostate alla muratura (Figura 3.1.3).

Per le aperture, la resistenza della partemancante di muratura pu essere ripristinatamediante travi in acciaio collocate sulla partesuperiore o mediante intelaiature in acciaio checircondano lapertura (Figura 3.1.4). Anchegli archi in muratura possono essere rinforzaticon strutture in acciaio (Figura 3.1.5).

3.1.1


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3.1.1 Intelaiatura di ferro interna alla parete in muratura emersadurante la demolizione di un edificio a Manchester (Regno Unito)

3.1.2 Consolidamento di colonne in muratura mediante strutture in acciaio3.1.3 Consolidamento di pareti in muratura mediante strutture in acciaio3.1.4 Dettagli dellintelaiatura in acciaio di una finestra3.1.5 Consolidamento di archi in muratura con strutture in acciaio

3.1.5

PIASTRA DICOLLEGAMENTO

BULLONE

ANGOLARE

TIRANTEFILETTATO

ANGOLARE

TIRANTEFILETTATO

ANGOLARE

ANELLI

3.1.2

3.1.33.1.4


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3. Rinnovo di strutture in muratura ed in legno3.2 Consolidamentodi edifici in muratura:cambio di destinazione

duso di un complessoedilizio a Bologna (Italia)

A Bologna, un vasto complesso edilizio statocompletamente trasformato in un fabbricatopolivalente che ospita un hotel, appartamentie negozi. Per questo intervento stato sceltolacciaio, per ragioni strutturali ed architettoniche.

Gli edifici perimetrali in muratura, alti 5 o 6piani, sono stati consolidati preservandone lecaratteristiche originali, mentre alcuni corpidi fabbrica della parte centrale, a causa dellepessime condizioni in cui si trovavano, sonostati completamente demoliti e sostituiti

con nuovi fabbricati di 2 o 3 piani. Inoltre,sono stati inseriti telai in acciaio resistenti allesollecitazioni dinamiche verticali ed orizzontali.

Linserimento di due livelli di intelaiatura in acciaiocon fondazioni indipendenti allinterno dellamuratura esistente ha consentito di realizzareuna serie di scale e passaggi su entrambi ilivelli, attorno alla corte interna e al di sottodi essa. I telai sono stati realizzati con profiliHE; linserimento di elementi in acciaio e lademolizione della muratura sono stati eseguitisenza fare ricorso ad interventi di protezione.

La corte interna ora caratterizzata da unaserie di scalinate in acciaio (Figura 3.2.1) cheraggiungono il primo piano.

3.2.1 Particolare delle scalinate nella corte interna del complesso edilizio di Bologna

3.2.1


33/8431


31

3.3 Interventidi ristrutturazionedi interni su edifici

in muratura a Parigi(Francia)

3.3.1

Recentemente, numerosi fabbricati parigini digrande pregio sono stati recuperati mediantela completa ristrutturazione degli interni.Due edifici sul boulevard Haussman (aicivici 6-8 e 54) sono stati completamentesventrati, e dietro alla facciata sono stateinserite strutture in acciaio (Figura 3.3.1).

Il palazzo dellAGF nellIlot Lafayette statorecuperato mediante l utilizzo estensivo ditravi alveolari in acciaio. Un altro fabbricato,al numero 7 di place dIna, stato

sventrato, ed al suo interno stata inseritauna struttura in acciaio alta 8 piani.

Diversi edifici costruiti tra linizio del XXsecolo e il 1950 sono stati messi a nuovoe trasformati in un moderno complessodirezionale chiamato Le Centorial, in cui stato realizzato anche un parcheggiosotterraneo. In molti dei casi appena descritti,sia le travi maestre che quelle secondariedelle strutture pavimentali sono alveolari, peragevolare linstallazione di apparecchiaturetecnologiche.

3.3.1 Restauro del palazzo AGF a Parigi (Francia)


34/84

3. Rinnovo di strutture in muratura ed in legno3.4 Consolidamentodi strutture in legno

3.4.3b

3.4.3aNegli edifici in muratura normale trovarestrutture di solaio in legno. Spesso necessario rinforzare le parti in legno (travie impalcato) a causa del cattivo stato diconservazione in cui versano, dovuto adattacchi di funghi, parassiti o marcitura.

Per aumentare la capacit portante delle travisono stati proposti svariati sistemi. In particolare,sono due le metodologie principali, a secondase sia pi consigliabile agire sullintradossoo lestradosso per inserire gli elementi

aggiuntivi in acciaio (Figure 3.4.1 a e b).

Nel primo caso, possibile impiegare rinforziin acciaio di diverse forme, dai semplicielementi piani ai profilati H o U laminati a caldo,e adattarli ai casi specifici a seconda dellecaratteristiche della struttura da consolidare.

Quando necessario preservare la formaoriginale della trave, ad esempio perch diinteresse storico, occorre adottare la secondametodologia, ossia intervenire sullestradosso.

Il risultato finale un sistema composito legno-acciaio, che incrementa considerevolmente laresistenza e la rigidezza della struttura originale.In ogni caso, il collegamento tra il materialevecchio e quello nuovo deve essere realizzatocon sistemi adeguati, dai semplici tiranti a diversitipi di bulloni ad alta resistenza (Figura 3.4.2).

Tra le costruzioni storiche realizzate inlegno e restaurate per mezzo di strutturein acciaio vi sono numerosi ponti antichi.Due esempi paradigmatici di questo tipo

di intervento sono il ponte pedonaledellAccademia a Venezia e il ponteBuchfahrt nei pressi di Weimar, in Germania,il cui restauro protegge le strutturequotidianamente esposte alle sollecitazionidel passaggio (Figure 3.4.3 a e b).


35/8433


33

3.4.1 Sistemi di consolidamento di travi di legno per mezzo di elementi in acciaio:a) intervento sullintradosso;b) intervento sullestradosso, risultante in una struttura composita in legno-acciaio

3.4.2 Soluzione multicomposita per il consolidamento di un pavimento in legno3.4.3 Il ponte Buchfahrt nei pressi di Weimar (Germania)

3.4.1b

3.4.2

pavimentazione

travesecondaria

soletta in c.a. piattaforma

tirante

trave maestra

tirante

trave maestra

tirante

profili C laminati a freddo

profili laminati a freddoprofili laminati a freddo

3.4.1a


36/84

3.5 Sostituzionedi capriate in legnocon capriatein acciaio


3.5.2a 3.5.2b

3.5.1 Elementi in acciaio per il consolidamento di una capriata in legno3.5.2 a) Un nuovo tetto realizzato con capriate in acciaio, con griglia in acciaio alla base per un effetto diaframma;

b) struttura in acciaio per la copertura dell abside di unantica chiesa in muratura

fazzoletto di irrigidimento s=8mm

tiranti M12

profil C laminato a freddo

fazzoletto saldato

tiranti M12

tiranti M12

3.5.1


37/84

Le capriate in legno risentono spesso dellazionedegradante del tempo. In alcuni casi, possibileripararle integrandone gli elementi o le giunzioniper mezzo di piastre in acciaio (Figura 3.5.1).Spesso, per, a questo tipo di interventosi preferisce la sostituzione integrale dellastruttura a capriate in legno con una nuovacopertura realizzata con profili in acciaio.

possibile ammirare alcuni esempi di questotipo di restauro in diversi edifici storici (palazzi,chiese...) di vari paesi europei. In particolare,

molte chiese ed edifici storici sono stati messia nuovo sostituendo il tetto originale di legnocon piatti in acciaio a forma trapezoidale.

Se ledificio si trova in unarea sismica, lenuove capriate in acciaio possono esserecompletate da un grigliato piano, che

conferisce maggiore rigidezza alla partesommitale delle pareti in muratura fungendoda diaframma (Figure 3.5.2 a e b).

Un esempio significativo di tetto in acciaio visibile nella Cattedrale di Napoli (Figura3.5.3), e anche il tetto nuovo del PalazzoDucale di Genova stato interamenterealizzato con profili in acciaio (Figura 3.5.4).Inoltre, sono stati recuperati inserendocoperture in acciaio molti edifici delleReali Ferriere di Mongiana, in Calabria.

A Gevelsberg (Germania) statoinvece sostituito il tetto di un fabbricatoprecedentemente utilizzato comelaboratorio e ora trasformato in unofficinae un magazzino (Figura 3.5.5).

3.5.3 La facciata principale della cattedrale di Napoli (Italia)3.5.4 Il nuovo tetto in acciaio del

Palazzo Ducale di Genova (Italia)3.5.5 Messa a nuovo di un tetto a Gevelsberg

mediante travi in acciaio e profili trapezoidali

3.5.3

3.5.4

3.5.5

35


35


38/84

Il Reichstag di Berlino (Germania)


39/8437


37

3.6 Realizzazionedi coperturein vetro

3.6.1 La Corte interna del Museo di Amburgo (Germania),con la sua copertura di vetro e acciaio

3.6.2 La ex Camera di Commercio e delle Professioni a Dsseldorf (Germania)

La copertura delle corti interne di edifici storici un intervento relativamente nuovo, a cuispesso si fa ricorso per ottimizzare la funzionalitdellinterno di un immobile. Due esempi eloquentidi realizzazione di coperture in vetro sono lacorte interna del Museo della citt di Amburgo(Figura 3.6.1) e lampliamento del nuovo MuseodArte di Dsseldorf, aperto al pubblico nel 2002(Figura 3.6.2).

3.6.1

3.6.2


40/84


41/84


42/84

possibile aumentare la capacit portante dei pilastri in c.a.

aggiungendo, in una direzione o in entrambe, profili in acciaiolaminati a caldo e uniti per mezzo di appositi tiranti. Utilizzandoprofili U, angolari ed elementi piani possibile ottenere unperimetro a resistenza omogenea, e la presollecitazioneviene eseguita per mezzo di bulloni (Figure 4.1.1 a e b).

4.1 Esempi diconsolidamento

Solitamente i nodi tra colonna in c.a. e travevengono rinforzati o riparate mediante angolarie piastre di collegamento disposte intorno aglielementi in c.a. (Figura 4.1.2).

La struttura in acciaio viene saldata o, a volte,incollata alla superficie di calcestruzzo. Ledimensioni degli elementi aggiuntivi dipendonoda quanto si desidera incrementare la resistenzaal taglio e alla flessione.

4.1.1b

4.1.1a

Piastra di distribuzione

Profilo C

Malta antiritiro


43/844141

4. Rinnovo di strutture in cemento armato (c.a)

41

Linerzia di una trave in c.a. pu essereincrementata con laggiunta di elementi piani oprofili in acciaio, solidarizzati alla trave per mezzodi bulloni o tiranti e collante (Figura 4.1.3).Lo stesso sistema pu essere impiegato perrinforzare strutture di solaio in cemento armatoe laterizio. I solai misti in calcestruzzo e lateriziopossono essere rinforzati nei seguenti modi(Figura 4.1.4):

l rivestendo il lato inferiore delle singoletravi di calcestruzzo con elementi piani

in acciaio, senza rompere il laterizio;

l rinforzando le singole travi di calcestruzzomediante profili in acciaio;

l inserendo profili H in apposite fessurericavate tra le travi di calcestruzzo;

l incrementandone la resistenza mediantelinserimento a forza profili U al di sottodi ciascuna trave di calcestruzzo.

4.1.1 a) Consolidamento di colonne in c.a. mediante elementi in acciaio;b) particolare del sistema a piastre di collegamento e angolari

4.1.2 Consolidamento del nodo trave-colonna mediante piastre di collegamento ed angolari4.1.3 Consolidamento di travi in c.a. mediante elementi in acciaio4.1.4 Consolidamento di strutture di solaio in c.a. mediante elementi in acciaio

Pignatta Pavimento

Profilo U in acciaio

Soletta

Putrella

Angolare

Listello

Angolare

Angolare

Listello

Piastra

Angolare

4.1.2

4.1.3

4.1.4


44/84


La resistenza di una struttura ai carichi orizzontalipu essere migliorata aggiungendo controventiin acciaio alle maglie dellarmatura. Ne risultauna struttura reticolare che riprende gli sforzidi taglio, in cui il telaio del c.a. viene integratoda controventi diagonali realizzati con profili inacciaio.

I controventi in acciaio vengono uniti allarmatura

mediante bulloni o tiranti collocati lungo ilperimetro del telaio su cui si innestano lediagonali in acciaio (Figura 4.1.5).

Oltre al vantaggio della facilit di costruzione,questo sistema consente di realizzare apertureper porte o finestre in un secondo momento,utilizzando se necessario diagonali di unaforma prestabilita o inserendo una sola diagonaleper maglia.

HE 300 B

HE 400 B

HE 300 B

HE 300 B

HE 300 B

HE 400 B HE 240 B

HE 240 B

HE 400 B

0013

0032

PROSPETTO

PIANTAConfinamento conlamine di acciaio

4.1.5


45/84

4.2.2

4343


43

A Cant, in provincia di Como (Italia), un exstabilimento industriale stato trasformatoin una palestra: grazie allimpiego di strutturein acciaio stato possibile alterare la strutturaoriginale in cemento armato (Figura 4.2.1).

La struttura originale era composta daunintelaiatura in cemento armato alta due piani

con colonne intermedie (Figura 4.2.1 a). Pertrasformare il fabbricato in una palestra stato necessario sventrarlo completamente,eliminando le colonne centrali e il solaiointermedio.La struttura della copertura non stataalterata, ed ora sostenuta da portali in acciaiodisposti a coppie in maniera alternata sui latiinterni o esterni delle colonne esistenti, e inseritinelle pareti esterne (Figura 4.2.1 b).

4.1.5 Controventi in acciaio per ladeguamento sismico di telai di c.a.4.2.1 Un fabbricato industriale esistente stato trasformato in una palestra a Cant (Italia), modificando radicalmente lo schema strutturale dellimmobile4.2.2 Sulla facciata sono visibili le coppie di portali in acciaio

colonna in c.a.

trave in c.a.

Sul prospetto frontale, i portali perforano i muriperimetrali, fuoriuscendone e disegnando unpregevole motivo architettonico che interrompela monotonia della facciata (Figura 4.2.2).

Allinterno, i travetti della nuova intelaiaturasostengono direttamente la preesistentestruttura reticolare della copertura in cementoarmato.

4.2.1a 4.2.1b

4.2 Modifica delloschema strutturale:una palestra a

Cant (Italia)


46/84


47/844545

5. RINNOVO DI STRUTTURE IN FERRO/ACCIAIO

5.1 Consolidamento di strutture in ferro e acciaio 465.2 Cambio di destinazione duso: un fabbricato in rue de lOurcq a Parigi (Francia) 51


48/84

5. Rinnovo di strutture in ferro/acciaio

Grazie al miglioramento delle tecniche di produzione emontaggio, la resistenza del ferro e dellacciaio utilizzati inedilizia gradualmente aumentata. Alla fine dell800, lemassime sollecitazioni sopportate dalla ghisa erano dellordinedi 20 MPa, mentre il ferro battuto poteva raggiungere i 100 MPa.Oggi, i valori di resistenza dellacciaio specificati nei pi recentistandard di progettazione di strutture in acciaio sono di gran

lunga pi elevati. Ovviamente, la resistenza delle strutture giesistenti in ferro o acciaio deve essere misurata sulla base deglistandard dellepoca a cui risalgono le costruzioni; tuttavia, conuna serie di verifiche si potrebbero rilevare valori di resistenzaleggermente pi alti rispetto alle specifiche dellepoca.

possibile rinforzare le travi inacciaio in diversi modi:

l saldando elementi piani o profilisulle ali superiori o inferiori;

l saldatura di profili U o H sulle ali;

l saldatura di elementi piani tra lalasuperiore e quella inferiore in mododa formare una sezione chiusa;

l agendo sullestradosso, possibile gettareuna soletta di cemento armato e renderlasolidale con la trave per mezzo di appositi

elementi di congiunzione (angolari, profiliT, barre, bulloni ad alta resistenza eccetera)saldati allala superiore, in maniera daottenere un effetto composito.

In ogni caso, opportuno valutare semprecon attenzione lopportunit di combinaremateriali nuovi e vecchi. In caso di giunzioni

bullonate, sar necessario valutare la perditainiziale di resistenza da parte dellelementooriginale durante la fase di trapanatura deifori di fissaggio dei bulloni, una condizionetemporanea che potrebbe rivelarsi critica.

Se invece si preferisce ricorrere allasaldatura, occorre tenere presenteche la tecnica di saldatura deve esserecompatibile con il materiale esistente.

La saldabilit o il miglioramento dellattitudine

alla saldatura di un determinato materiale sonocaratteristiche di fondamentale importanzanel rinnovo edilizio di strutture in ferro/acciaio.

elementi esistenti

elementi aggiuntivi

5.1 Consolidamentodi strutture in ferroe acciaio

Spesso la documentazione storica al riguardo carente o inadeguata, ma risaputo che imateriali metallici del XIX secolo, in generale,

non si prestavano bene ad essere saldati.

consigliabile ricordare le seguenti regole basilari:

l la ghisa non adatta ad essere saldata;

l il ferro battuto pu essere saldato, maoccorre seguire le opportune indicazioni;

l gli acciai dolci possono essere saldati soloin determinate condizioni, utilizzandoelettrodi compatibili (solitamente a

basso contenuto di idrogeno).

5.1.1


49/8447


5.1.1 Rinforzo di profili in acciaio con laggiunta di elementi in acciaio saldati o uniti con bulloni5.1.2 Trasformazione di un nodo trave-colonna da semi-rigido (a) o incernierato in rigido (b)5.1.3 Rinforzo di travi pavimentali in acciaio mediante laggiunta di elementi in acciaio allala inferiore

Legno Profilo I

Quadro

Calcestruzzo

Pignatta in laterizio

Impalcato di legno

Angolare

Trave

Profilo laminato a freddo

Calcestruzzo Pietre

Profilo laminato a freddo

Bullone

Lamiera in acciaio

Lintervento pi semplice prevede l utilizzodellacciaio per rinforzare le strutturemoderne in acciaio. Effettivamente,

aggiungere elementi integrativi allestrutture esistenti utilizzando le medesimetecniche di giunzione piuttosto facile.

Il modulo di resistenza delle travi o dellecolonne H pu essere incrementato in varimodi, ad esempio applicandovi elementipiani o profili saldati o bullonati checonsentono di modificare la sezione originaledellelemento a seconda della resistenzache si desidera ottenere (Figura 5.1.1).

inoltre molto semplice rinforzare i noditrave-colonna, ottenendo giunzioni rigidea partire da semplici nodi incernieratio semi-rigidi (Figura 5.1.2).

Agli inizi del XX secolo, le travi in legnoutilizzate per le strutture di solaio sono stategradualmente sostituite dalle travi a I. Le traviin acciaio inizialmente venivano completatecon un impalcato in legno e, successivamente,con pignatte in laterizio, calcestruzzo o pietra.

In tutti questi casi, semplice incrementareil modulo di resistenza delle traviapplicando gli opportuni profili in acciaioallala inferiore (Figura 5.1.3).

5.1.3

5.1.2b

5.1.2a


50/84


Nei casi in cui non possibile agire sullintradosso,lelemento aggiuntivo in acciaio pu esseresolidarizzato allala superiore (Figura 5.1.4).

Quando si inseriscono elementi in acciaionuovo su elementi in acciaio meno recente opportuno prestare particolare attenzioneallo stato di conservazione di questi ultimi.Spesso non possibile ricorrere allasaldatura a causa delle impurit contenute

nel materiale preesistente, ed quindipreferibile utilizzare unioni bullonate.

Molte costruzioni in ferro/acciaio (edifici,ponti) realizzate nel XIX secolo sono entratea fare parte del patrimonio culturale in qualit dimonumenti storici (Figura 5.1.5). Il recupero difabbricati industriali dimessi (monumenti dellacosiddetta archeologia industriale) unattivitsempre pi diffusa al giorno doggi. Il CentroCulturale ed Espositivo chiamato Century Halla Bochum originariamente era laltoforno di unaex fonderia, recuperata nel 1993 (Figura 5.1.6).

La Sala Espositiva di Colonia, statarecentemente restaurata e sistemata inuna vecchia struttura in acciaio sormontatada archi (Figure 5.1.7 a e b).

5.1.5


51/8449


5.1.4 Rinforzo di travi di solaio in acciaio mediante laggiunta di profili in acciaio allala superiore5.1.5 Il recupero della vecchia Gare dOrsay a Parigi, ora trasformata in museo5.1.6 Il nuovo Centro Culturale ed Espositivo chiamato Century Hall a Bochum (Germania), ottenuto dal rinnovo edilizio di un ex stabilimento industriale5.1.7 La nuova Sala Espositiva di Colonia (Germania) dopo il restauro della struttura esistente in acciaio

5.1.7a 5.1.7b

5.1.6

Profilo a doppia T

Soletta

Calcestruzzo

Pignatta in laterizioTrave a doppia T

Pavimento

SolettaCalcestruzzo

Pavimento

Protezione Pignatta

in laterizio

Clay block

Trave a doppia T

5.1.4


52/84


La ex sala macchine della miniera di carboneZeche Zollern ad Essen (1904) stataristrutturata e trasformata in un museo.

Nellambito dellarcheologia industriale, igasometri rappresentano strutture altamentesimboliche, che oggi vengono utilizzate peruna molteplicit di scopi diversi. Il gasometrodi Oberhausen (Germania), ad esempio, stato ampliato ed oggi unarea espositiva

(Figura 5.1.8), mentre due gasometri ad Atenesono stati recuperati e trasformati uno in unedificio direzionale e laltro nellauditorium delnuovo Museo di Maria Callas (Figura 5.1.9).

5.1.8

5.1.9


53/8451


Questedificio situato ai civici 135-145di rue de lOurcq e ai 24-36 di rue Labois-Rouillon a Parigi. Si tratta di un ex stabilimentoindustriale originariamente utilizzato comeimpianto per limballo e lo stoccaggio dicarta e tessuti, e successivamente comedeposito di mobili. Il fabbricato doveva esseretrasformato in un complesso residenziale,preservando, per, le caratteristichepeculiari dellarchitettura industriale della

fine del XIX secolo (Figura 5.2.1).

La profondit del fabbricato non consentivadi sfruttarne interamente larea coperta perrealizzare appartamenti. Si quindi reso necessarioricavare uno spazio vuoto nella parte centrale.

Gli architetti hanno sfruttato al meglio questovincolo creando uno spazio interno unico, a fortecaratterizzazione e molto vario. Questo spaziocostituisce una sorta di colonna vertebralea servizio di tutti gli appartamenti, che cospossono affacciarsi su un giardino tranquillo e

lontano dai rumori della citt, e ricevere la lucenaturale. Questa disposizione consente di daread ogni appartamento un carattere individuale edi dotare ledificio di una strada interna privata.

5.1.8 Il Gasometro di Oberhausen (Germania), ampliato e trasformato in sala espositiva5.1.9 Il museo dedicato a Maria Callas ad Atene (Grecia)5.2.1 Facciata di un ex stabilimento industriale in rue de lOurcq a Parigi (Francia)

Al piano terra sono stati realizzati alcunipiccoli negozi che si aprono su rue de lOurcqe sulla piazzetta, una collocazione motivatadal facile accesso e dal dinamismo che essad alla strada. Tutti i solai, le travi e i pilastridella struttura in acciaio allinterno dell edificio,costruita allinizio del XX secolo, si trovavanoin uno stato accettabile di conservazione, enon presentavano danni di rilievo n segnidi corrosione eccessiva. La struttura eraparticolarmente adatta ad un cambio didestinazione duso, in quanto i suoi elementicostitutivi originali erano stati progettati per

sopportare sollecitazioni industriali intense.

5.2 Cambio didestinazione duso:un fabbricato in rue de

lOurcq a Parigi (Francia)

5.2.1


54/84


Le colonne interne che sostengonoi solai sono di ghisa e disegnano unagriglia strutturale di 4 m x 4 m.Nelle aree in cui la nuova disposizionedegli interni generava carichi di lieveentit si scelto di lasciare le colonne nellacondizione originale (Figura 5.2.2).

Invece, nelle aree maggiormente sollecitatesi provveduto a racchiuderle in elementi asezione quadrata realizzati in cemento armato.A met della loro altezza, i pilastri sono sostenutiorizzontalmente dalle travi dei solai dei pianiammezzati o dalla facciata in cemento armato.

Le travi erano troppo esili ed alcune diesse erano eccentriche. Nella maggiorparte dei casi erano disposte a coppie, conunintercapedine dellampiezza di unala.In alcuni casi, due travi di diversa altezza

erano unite in modo da formare una traveprincipale di dimensioni maggiori. A volte letravi erano accoppiate, altre volte singole. Legiunzioni erano eterogenee tanto quanto letravi. Per questo, sono state tutte controllatee, se necessario, rinforzate; anche gli appoggidelle travi sulle colonne sono stati rinforzati.

I solai originali erano composti da putrelleche sostenevano volte di mattoni e clinker,a loro volta coperte con malta cementiziarinforzata. In alcune aree, i solai sono stati

irrigiditi con uno strato di cemento di altezza

pari alla profondit delle putrelle. In altre, si resa necessaria la demolizione o il rinforzo deisolai. Lintero edificio presenta una coperturaa denti di sega parallela al piano stradale.

Gli spioventi orientati a nord erano invetro, quelli a sud rivestiti con tegole. La

luce delle capriate di ogni dente di sega pari al doppio di quella delle travi del solaiosottostante. Le colonne a sostegno del tettosono solitamente profilati di tipo IPN 260.

La ristrutturazione necessaria a realizzarela corte interna ha comportato la rimozionedi diversi spioventi esposti a nord.Lorientamento delledificio e la forma a dentidi sega del tetto lo rendevano particolarmenteadatto allinstallazione di pannelli solariper la produzione di acqua calda.

stato inoltre necessario dotare i solai e lestrutture di sostegno di una resistenza al fuocodi almeno 30 minuti. Negli appartamenti, ci stato possibile avvolgendo le colonne chefacevano parte dei muri di confine con unostrato di circa 70 mm di cemento armato,oppure applicandovi una pittura intumescente.Nei vani ad uso commerciale, invece, sonostati impiegati rivestimenti in lana di roccia(modellata o in pannelli) e intonaci protettivi.Allinterno degli appartamenti sono visibili lestrutture in acciaio del fabbricato (Figura 5.2.3).

5.2.2 Le colonne originali nella corte interna5.2.3 Interno di un appartamento

5.2.2

5.2.3


55/84

Stazione Ferroviaria Centrale

di Lipsia, Germania

53


56/84


57/845555

6. ADEGUAMENTO SISMICO

6.1 Sistemi di controventatura 566.2 Adeguamento sismico di edifici in muratura: il quartiere Capodimonte ad Ancona (Italia) 596.3 Sistemi di Controllo Passivo 616.4 Coperture Antisismiche in Acciaio 626.5 Ristrutturazione di interni a fini antisismici: il Palazzo di Giustizia di Ancona (Italia) 65


58/84

6. Adeguamento sismico

Limpiego di controventi in acciaio estremamente efficace per

rinforzare gli edifici in muratura e in cemento armato contro gli eventisismici. Questa tecnica si basa sullutilizzo di pareti di taglio reticolate cheassolvono ad un duplice compito: incrementano considerevolmente laresistenza della struttura alle sollecitazioni orizzontali e ridistribuisconola rigidezza interna bilanciandola rispetto al centro di taglio, in modo daridurre al minimo le pericolose vibrazioni torsionali (Figura 6.1.1).

Nei fabbricati in muratura i controventi possono

essere posizionati allinterno delle pareti inmuratura o accanto ad esse, e devono esserecollegati alle strutture di solaio (Figura 6.1.2).

B

A

A

A - A

B - B

6.1 Sistemi dicontroventatura

6.1.1


59/84

6.1.2

57

6.1.1 Vari sistemi di controventatura in acciaio per ladeguamento sismico di strutture in muratura e in c.a.6.1.2 Controventi in acciaio sulla facciata di un fabbricato in muratura (una centrale elettrica in Ungheria)6.1.3 Controventi a croce di S. Andrea che si estendono per quattro maglie di un telaio di c.a.

Nelle strutture in c.a., i profili in acciaio vengonouniti al perimetro delle maglie dell armatura,allinterno delle quali vengono inserite diagonali econtrodiagonali secondo la classica disposizionea croce di S. Andrea oppure secondoschemi pi adatti allutilizzo delledificio.

Se le croci di S. Andrea abbracciano due livelli, lapresenza di una sola diagonale in ciascun pannellorettangolare rende possibile la realizzazione diaperture per porte o finestre (Figura 6.1.3).


6.1.3

Profilo U

Tirante

Profilo H

B-B


60/84

6.1.4


In tutto il mondo possibile vedere numerosiesempi di interventi di adeguamento sismicorealizzati con controventi in acciaio a rinforzodei telai di cemento armato (Figura 6.1.4.

Per adeguare, invece, le strutture inacciaio (ad esempio perch collocate inaree recentemente classificate sismiche), necessario migliorarne la resistenza e la

duttilit, specialmente nelle giunzioni.

Esistono diversi sistemi per rinforzare ledue tipologie classiche di giunzione (rigidae incernierata) mediante linserimento dielementi irrigidenti. Nel caso di giunzioni rigide,tale inserimento incrementa la resistenzaalla flessione. Invece, per quanto concerne legiunzioni incernierate, laggiunta di elementiirrigidenti conferisce un certo grado di resistenzaalle sollecitazioni di flessione, resistenzapraticamente inesistente in questo tipo di unioni.

La resistenza alle sollecitazioni orizzontaliviene invece migliorata aumentando la sezionetrasversale delle controventature diagonali(nel caso di strutture gi controventate)oppure aggiungendo controventi (nel casodi strutture resistenti al movimento).


61/84

possibile ammirare un bellesempiodi adeguamento sismico nel quartiererecentemente ristrutturato di Capodimonte,nel centro storico di Ancona, la zona pi vecchiadella citt, una volta abitata da pescatori.

Gli edifici murari si trovavano in avanzatostato di degrado a causa dei gravi danniprovocati dai terremoti del 1972 e del 1936,e dai bombardamenti della seconda guerramondiale. Per precauzione d fronte ad unasimile situazione, quasi tutti gli abitanti del

quartiere erano stati fatti evacuare.

In tutti gli edifici con due o tre piani fuori terra,le pareti di mattoni pieni o pietra levigatapresentavano numerose crepe, e la maltaaveva completamente perso consistenza.La necessit di adottare metodi affidabilidi ristrutturazione per questi edifici porta scartare tutti i metodi tradizionali diconsolidamento basati sul rinforzo di singolielementi costruttivi, e a preferire una soluzioneper mezzo della quale il compito di trasmetterei carichi alle fondazioni fosse affidato intoto ad un nuovo sistema strutturale.

Lintervento messo in atto ha comportatolinserimento di una struttura in acciaioallinterno delle pareti perimetrali e di quelleinterne; ad essa sono state aggiunte struttureorizzontali realizzate con elementi in acciaioe fogli di acciaio corrugato. Questo nuovoscheletro, opportunamente collegato allepareti controventate, costituisce un sistemastrutturale indipendente sia per i carichi verticaliche per quelli orizzontali, ed progettato per

resistere agli effetti dellattivit sismica.

6.2 Adeguamento sismicodi edifici in muratura:il quartiere Capodimonte

ad Ancona (Italia)

6.1.4 Controventature in acciaio in un edificio residenziale a Berkeley (California, USA)6.2.1 Il quartiere Capodimonte ad Ancona: dettagli della nuova

struttura in acciaio allinterno di un edificio in muratura


6.2.1

Lo scheletro in acciaio completamenteautonomo e indipendente dalle paretiesistenti, che sono state declassate amuri divisori e non sono pi chiamate asvolgere funzioni portanti (Figura 6.2.1).

59


62/84


Lintervento di recupero edilizio statoeseguito a tappe successive:

l sono state realizzate aperture alla basedelle pareti, per contenere le fondazioni incalcestruzzo appena rinforzate (Figura 6.2.2);

l sono stati posizionati bullonalebarre di ancoraggio e le piastre difondazione (Figura 6.2.3);

l una volta ricavate le apposite scanalatureverticali nei muri perimetrali, sono stateinserite colonne in acciaio per tuttalaltezza delledificio, con controventiai piani bassi (Figura 6.2.4);

l sono state installate le strutture a sostegno deltetto, con capriate e acarecci a sostegno dellacopertura originale in tegole (Figura 6.2.5);

l partendo dal piano pi alto, sono statedemolite le pareti interne ed i corrispondenti

solai; quindi sono stati costruiti nuovi solaicon travi maestre e secondarie, di lamieregrecate in acciaio e getto di calcestruzzo:

l sono state edificate le pareti in cementoarmato dei vani scala, con gradinie pianerottoli gettati in opera;

l il telaio in acciaio stato solidarizzato conle pareti esistenti e le scale in cementoarmato, quindi fissato con del sigillante;

l

ledificio stato completato con laggiuntadi pareti divisorie, stato intonacato esono stati posti in opera i rivestimentiper pavimenti e le rifiniture.

I muri esterni, opportunamente restaurati,continuano a svolgere una funzionearchitettonica e protettiva, ma non sono pii principali elementi portanti (Figura 6.2.7).

6.2.2

6.2.3 6.2.4


63/8461


La risposta dinamica di una struttura allesollecitazioni sismiche pu essere controllatamediante una serie di sistemi basati su concettidifferenti: modifica masse, smorzamento eproduzione di forze contrarie attive o passive.Grazie ai sistemi di controllo passivo, chenon richiedono una fonte di alimentazioneesterna, le propriet di una struttura(periodo e/o capacit di smorzamento) nonvariano con il moto sismico del terreno.

I dispositivi che assorbono lenergia cineticarappresentano la prima linea contro leoscillazioni sismiche, agendo come un filtroche riduce considerevolmente le ripercussionidel sisma sulla struttura protetta. Ladozionedi tecniche di controllo passivo nel rinnovodi edifici esistenti un tema relativamentenuovo. La sostituzione delle coperture originalicon nuove strutture in acciaio loccasioneperfetta per applicare il concetto del controllopassivo su un edificio in muratura, allo scopodi migliorarne la resistenza sismica.

opinione ampiamente diffusa che, per garantireunadeguata protezione contro lattivit sismicain un edificio murario, sia necessario fare inmodo che uno o pi solai fungano da diaframmarigido: solo cos possibile assicurare lefficacetrasmissione delle sollecitazioni orizzontali allepareti verticali. Tuttavia, nel caso di fabbricati inmuratura a un solo piano (ad esempio, la navatadi una chiesa), la presenza di giunzioni rigide trala muratura e le strutture del tetto, necessaria agarantire leffetto diaframma, potrebbe creare

problemi alle pareti in muratura a causa delleescursioni termiche dovute alle caratteristichegeometriche e meccaniche dello schemastrutturale (rapporto tra campata e altezza).

Invece, se non vi sono giunzioni rigide, lastruttura pu respirare normalmente,evitando di sollecitare ulteriormentela muratura, ma in caso di terremotonon si produce lazione diaframma.

Gli smorzatori oleodinamici (altrimenti dettishock transmitter) rappresentano la soluzionedi questo delicato problema, in quanto capacidi reagire in due modi diversi, a seconda

delloccorrenza. In condizioni di carico termicocon bassa velocit di applicazione, gli smorzatorioleodinamici fungono da appoggi scorrevoli:il sistema strutturale del tetto staticamentedeterminato e lescursione termica nonprovoca alcuna sollecitazione aggiuntiva.

Durante un evento sismico, i dispositivi agisconocome ritegni fissi a causa dellelevata velocitdi applicazione del carico: in simili condizioni,il sistema strutturale diventa ridondante,migliorando sensibilmente la risposta globalealleccitazione sismica. Questi dispositivi

sono caratterizzati da una soglia plastica: incaso di superamento di questa soglia, granparte dellenergia cinetica viene dissipata,con conseguente riduzione degli effetti dellasollecitazione sismica sulla struttura muraria.

6.2.2 Le nuove fondazioni e la base di una colonna6.2.3 Il posizionamento di una colonna in acciaio allinterno della parete esistente in muratura6.2.4 La struttura in acciaio prende forma allinterno della muratura6.2.5 Il nuovo solaio in acciaio6.2.6 La nuova struttura di solaio6.2.7 Il quartiere Capodimonte ad Ancona: le antiche facciate sono state lasciate nella loro collocazione

originale, e non rivelano alcuna traccia della struttura antisismica in acciaio al loro interno

6.2.5

6.2.6

6.2.7

6.3 Sistemidi Controllo Passivo


64/84


65/846363

Corte di Giustizia delle Comunit

Europee, Lussemburgo


66/84


l Fabbricato industriale a Sarno (Salerno, Italia)

Lintervento di adeguamento sismico stato realizzato su un fabbricato industrialemurario monopiano. Per lampia campatadelledificio e lassenza di pareti intermedie, stato ritenuto che la soluzione pi adattafosse limpiego di un diaframma reticolare inacciaio, leggero e con una buona rigidezzaorizzontale (Figura 6.4.3). Inoltre sono stati

inseriti alcuni dissipatori a sostegno delletravi reticolari del tetto, per garantire unelevato grado di dissipazione dellenergia.

A questo scopo sono stati utilizzati siadispositivi oleodinamici che dispositivibasati sul principio della soglia plastica(Figura 6.4.4), per consentire alledificiodi reagire adeguatamente allescursionetermica quotidiana e stagionale a cui sottoposto il tetto, ad eventi sismici di lieveo modesta entit e a terremoti violenti.

Lefficacia della soluzione adottata stataconfermata da uno studio approfonditodella risposta sismica della struttura,condotto per mezzo di unanalisidinamica di tipo time-history.

6.4.3 La nuova struttura del tetto composta da travi reticolari e griglia orizzontale,fotografata durante la costruzione (Sarno, Italia)

6.4.4 Dispositivi speciali per il controllo passivo delle strutture in acciaio a Sarno (Italia): un cilindro oleodinamico6.5.1 La facciata del palazzo storico che ospita la Corte di Giustizia di Ancona6.5.2 La struttura interna in acciaio durante la costruzione

6.4.4

6.4.3


67/8465


Ledificio stato internamente sventrato eristrutturato per ospitare i nuovi uffici deitribunali. I prospetti neorinascimentali inmuratura, con le loro finestre, cornici ed elementidecorativi, sono stati preservati (Figura 6.5.1).

La principale struttura portante costituita daquattro torri in cemento armato di 9 m x 9 m,contenenti scale, ascensori e servizi ai piani ecollocate ai quattro angoli della corte interna

coperta. Queste torri sorreggono la strutturadel tetto e i cinque piani ad essa sospesi, egarantiscono la stabilit orizzontale necessariaa resistere agli effetti dellattivit sismica.

Il sistema di sospensione del tetto consistein quattro coppie di travi reticolari inappoggio sul bordo interno delle quattrotorri in cemento armato, che disegnano ilperimetro della corte interna coperta.

Ogni coppia di travi reticolari forma unatrave a scatola di 1,80 m di larghezza

e 4 m di altezza, con diagonali a formadi X lungo le facce (Figura 6.5.2).

6.5 Ristrutturazione di internia fini antisismici: il Palazzo diGiustizia di Ancona (Italia)

6.5.1

6.5.2


68/84


Tutti gli elementi delle travi reticolari (correnti,montanti e diagonali) sono costituiti da profili I inacciaio collegati per mezzo di fazzoletti bullonati.Lanello interno disegnato da quattro coppie ditravi con una campata di 21,40 m lelementofondamentale dello scheletro in acciaio al qualesono collegati gli altri membri della struttura:

l le travi a sostegno dei lucernari dellacupola, che illuminano la corte interna,si appoggiano sui nodi superiori dellefacce interne delle travi a scatola;

l le travi a sbalzo che coprono la zona esternaal perimetro demarcato dalle quattrotorri in c.a. sono collegate ai nodi inferioridelle facce esterne delle travi a scatola;

l i tiranti per i cinque piani sospesi al disotto della struttura partono, a gruppidi quattro, dai nodi dei correnti inferioriinterni delle travature (Figura 6.5.3).

I cinque piani sospesi alle travi reticolari del tettosono collegati a quattro aree delle dimensionidi circa 9 x 20 m collocate tra le quattro torriin c.a. (Figura 6.5.4), e sono costituiti da travistrutturali in acciaio e putrelle che sostengonole solette degli impalcati metallici compositi.

Le principali travi interne sono sospese alle travia scatola mediante tiranti, mentre quelle esternesono appoggiate sulle strutture in cementoarmato che formano il perimetro dellarea tra lequattro torri e i prospetti esterni delledificio.

Queste sono saldate ad apposite piastreprecedentemente inserite nel calcestruzzo.

Tutti gli altri elementi strutturali sono statiassemblati in opera con collegamenti bullonati.I singoli elementi sono stati dimensionati inmodo da facilitarne il trasporto allinternodel centro storico della citt e la costruzionein una zona ad alta densit edilizia.

6.5.3 I tiranti verticali che partono dalle travature in acciaio sulla sommit del Palazzo di Giustizia di Ancona (Italia)6.5.4 I cinque piani sospesi che si affacciano sulla corte interna del palazzo

6.5.3

6.5.4


69/8467

Atomium, Bruxelles, Belgio


70/84


71/846969

7. AMPLIAMENTI7.1 Ampliamento della superficie: la sede della Van Leer ad Amstelveen (Paesi Bassi) 707.2 Ampliamento verticale e sopraelevazione: immobile in Victoria Street a Toronto (Canada) 717.3 Ampliamento di edifici storici: lantica fabbrica di Briatico e il Centro Culturale di Succivo (Italia) 727.4 Ampliamento verticale in sospensione: il Jolly Hotel di Caserta (Italia) 737.5 Aggiunta di una cupola: il Reichstag di Berlino (Germania) 747.6 Vari esempi di ampliamento orizzontale e verticale in carpenteria metallica in Germania 75


72/84

7. Ampliamenti

Si tratta di un immobile edificato alla

fine degli anni 50 per accogliere

circa 500 dipendenti, ma, a causa

della struttura decentralizzata della

societ Van Leer, negli ultimi anni vi

hanno lavorato solo 300 persone

(Figura 7.1.1). Inoltre, come per la

maggior parte degli edifici progettati

prima della crisi petrolifera, i costi

energetici erano molto elevati.

7.1 Ampliamentodella superficie:la sede della Van Leer

ad Amstelveen (Paesi Bassi)

c) Installazione dei martinetti- una volta ripreso il carico dalla struttura di

sostegno, taglio delle colonne inferiori. I pezzitagliati vanno montati sul solaio a quota +6600

- installazione dei martinettisui puntelli in azob

- taglio di tratti delle colonne, incorrispondenza del solaio a quota+6600 , per loro successivo riutilizzo

- la struttura di sostegno porta i solaia quota +6600, +12200 ed il nuovosolaio a +8250 per un breve periodo

- innalzamento dei martinetti allaposizione pi alta e loro carico

d) Abbassamento del solaio- rimozione dei bulloni nelle connessioni tra le

colonne e le travi di solaio a quota +6600- massimo passo del martinetto- corsa massima del martinetto di 10mm- controllo delle deviazioni dimensionali

e) Solaio a quota +4750- il solaio ora a quota +4750- le connessioni inferiori sono saldate- i tratti di colonna vengono installati

sulla colonna esistente e poi saldati- una volta che la colonna totalmente

saldata, i martinetti e la struttura disostegno possono essere rimossi

f) Secondo solaio a quota +8500- installazione di elementi di solaio alleggerito- getto di cls di completamento- installazione delle partei di facciata- completamento dellintero edificio

a) Sezione trasversale delledificio esistente- demolizione di tutte le pareti interne- demolizione delle pareti di facciata- messa a nudo delle colonne- taglio degli impianti elettrici e di

riscaldamento

b) Installazione di due strutturein acciaio (in giallo)

- la prima (portanti fini) per il nuovo solaio(a quota +8500) e la seconda (al centro),temporanea, a sostegno del solaio vigente.

- utilizzo del solaio vigente a quota+6600 per montaggio della carpenteriametallica del nuovo solaio (in rosso)

- imbullonatura delle connessioni- sostegno del nuovo solaio a quota +8250

con puntelli su tutti i lati per trasferire icarichi alle fondazioni

Limmobile costituito da un atrio centrale da cui partono due ali di ufficialte due piani che disegnano una V.Ciascun piano ha una superficie di circa 1000 m. Le zone di servizio sitrovano nellarea centrale e in edifici secondari separati. Laltezza dei piani considerevole: 5,6 m complessivi (4,3 m netti) nelle ali di uffici, mentrelatrio centrale misura 7,2 m di altezza.

La struttura portante in acciaio. Nelle ali di uffici, per ogni 1000 metriquadrati vi sono 19 colonne. Il telaio ha un interasse di 8,0 m.La distanza tra le colonne compresa tra 8,15 e 9 m a seconda delladisposizione del piano terra.

Quando ledificio fu progettato, le fondazioni e la costruzionevennero eseguite in modo da consentire la possibilit di aggiungeresuccessivamente un piano sulle ali laterali.

7.1.1

7.1.2


73/8471

7. Ampliamenti

Gli obiettivi principali dellintervento erano:

l ridurre laltezza dei singoli piani delle ali

di uffici da 5,6 m a 3,75 m, in modo daaumentare la superficie utile complessivaportandola da 4000 m a 6000 m senzaalterare la volumetria disponibile,

l progettare una facciata nuova ecompletamente isolata, mantenendo perle caratteristiche originali delledificio,

l realizzare nuovi locali di servizio inentrambe le ali, quali ad esempioascensori, scale e servizi igienici,

l per lesecuzione del punto 1 stata adottatala seguente soluzione (Figura 7.1.2):

- stata assemblata la struttura in acciaio delpiano aggiuntivo ad unaltezza di 8,25 m;

- stata montata la struttura temporaneadi supporto al di sotto di essa;

- le colonne inferiori sono stateaccorciate di 1,85 m, e i segmenti dicolonna sono stati lasciati in situ;

- sono stati collocati i martinetti;- sono stati eliminati i segmenti

tagliati di colonna, consentendolabbassamento del solaio di 1,85 m;

- sono stati integrati i segmenti di colonnarimossi, e lintera struttura stata saldata.

Questo esempio mostra in tutta la sua evidenzail potenziale della carpenteria metallica negliampliamenti in verticale. A Toronto, per unacostruzione esistente di sei piani in cementoarmato era stato progettato un intervento disopralzo che prevedeva laggiunta di altri quattropiani, sempre in cemento armato (Figura 7.2.1).

7.2 Ampliamento verticalee sopraelevazione:immobile in Victoria Street

a Toronto (Canada)

7.1.1 La sede della societ Van Leer ad Amstelveen (Paesi Bassi)7.1.2 Le varie fasi che hanno consentito di ottenere una struttura a tre piani partendo da una struttura in acciaio a due piani7.2.1 Ledificio originale in c.a. in Victoria Street (Toronto, Canada)

Contrariamente alla decisione iniziale,si poi scelto di impiegare lacciaioper la struttura integrativa.In questo modo stato possibile aggiungereotto piani, invece dei quattro che eranostati originariamente progettati.Pertanto, l edificio sopralzato constaora di quattordici piani invece di dieci,con un significativo incremento dellavolumetria rispetto al progetto iniziale.

7.2.1


74/84

7. Ampliamenti

Lantica fabbrica di Briatico, in Italia, fu costruitaallinizio del XV secolo. La struttura esistente il risultato delle trasformazioni subitedalledificio nel corso dei secoli: il fabbricato,infatti, stato utilizzato di volta in volta perla produzione di zucchero, lana e sapone.

I pi recenti lavori di restauro, risalenti aglianni 80, hanno trasformato limmobile in uncentro sportivo, seppure rispettando il vincoloarchitettonico della conservazione (per quantopossibile) delle caratteristiche esistenti. Per

realizzate un nuovo livello sopraelevato stataimpiegata la carpenteria metallica sotto formadi telai leggeri e sismoresistenziali coperticon profilati trapezoidali (Figura 7.3.1).

Un altro edificio, invece, una ex casermadei Carabinieri, stato consolidato etrasformato nel nuovo Centro Culturale diSuccivo, in provincia di Caserta (Italia).

Le caratteristiche dellacciaio hanno consentitodi soddisfare lesigenza di ampliare la superficieutile dellimmobile e, allo stesso tempo, dialleggerire la struttura muraria, anche inragione del suo adeguamento sismico.

Il tetto stato trasformato in un attico,ricavato allinterno della nuova strutturadel tetto, realizzato con travi Vierendeel.Ci ha comportato un leggero incrementodella volumetria al piano superiore ma unadiminuzione del peso totale, e la superficiericavata si rivelata sufficiente ad accogliere leattivit previste (Figura 7.3.2). Lassemblaggiodelle travi prefabbricate stata unoperazione

semplice e rapida (Figura 7.3.3).

7.3.1 Ampliamento verticale di unantica fabbrica a Briatico (Italia)7.3.2 Attico ricavato allinterno di un edificio storico a Succivo (Italia)7.3.3 Travi Vierendeel in acciaio durante la costruzione

7.3 Ampliamento di edifici storici:lantica fabbrica di Briatico e ilCentro Culturale di Succivo (Italia)

7.3.2

7.3.3

7.3.1


75/8473

7. Ampliamenti

Originariamente, il Jolly Hotel di Casertasi componeva di tre corpi di fabbrica: dueedifici di sei piani in c.a. e uno di tre piani inmuratura, collocato tra i due precedenti.

Fu commissionato lampliamento del corpocentrale in muratura, con laggiunta di oltretre piani in modo da raggiungere laltezzadei due fabbricati adiacenti. Poich lecondizioni della muratura, nonostante gliinterventi di consolidamento, non eranoin grado di sopportare questo tipo di

ampliamento, fu proposta una soluzionealternativa basata sullutilizzo di strutturein acciaio, nello specifico, di cinque altitelai a forma di portale, a cui sarebbe statopossibile sospendere i tre piani aggiuntivi.

I telai in acciaio, allesterno e al centrodella nuova facciata, svolgono, inoltre, unapregevole funzione estetica, arricchendola scarna architettura esistente.

7.4 Ampliamento verticalein sospensione: il JollyHotel di Caserta (Italia)


76/84

7. Ampliamenti

Per il restauro del Reichstag di Berlino fuindetto un concorso internazionale, vinto daSir Norman Foster. Il fulcro del progetto erala sostituzione della cupola originale con unnuovo, immenso emisfero trasparente, conun cono centrale che riflette la luce naturaledirettamente allinterno delledificio e fungeanche da sistema naturale di raffrescamento.

La cupola, di 38 m di diametro e 23,5 m dialtezza, si erge al centro delledificio, a 24 m dialtezza da terra. La sua struttura costituita

da 24 costole curve ancorate alla base ad unatrave scatolare ad anello, ed completata da17 anelli orizzontali. Una rampa perimetraleelicoidale forma parte integrante della cupola,irrigidendone la struttura come se si trattassedi una serie di travi ad anello (Figura 7.5.1).

Lattuale sede del Parlamento si trova al di sottodella cupola, ed dotata delle pi moderneinfrastrutture operative e di comunicazione. Anchei seggi sono stati realizzati in acciaio (Figura 7.5.2).

7.5 Aggiunta di una cupola:il Reichstag di Berlino(Germania)

7.5.2

7.5.1


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7. Ampliamenti

I locali della sede amministrativa e dell arganodi estrazione della ex miniera di carboneNordstern a Gelsenkirchen sono stati ampliatie ricostruiti, e il fabbricato stato trasformato inun centro direzionale e ricreativo (Figura 7.6.1).

La palestra di Schwbisch-Hall stata ampliataverticalmente, in modo da riutilizzare lestrutture esistenti e renderle atte a sopportaresollecitazioni intense (Figura 7.6.2).

La Stadtlagerhaus sul molo di Amburgo,

nei pressi del famoso mercato del pesce, un esempio paradigmatico della coesistenzadi abitazioni e attivit lavorative sul frontedel porto della citt (Figura 7.6.3).

7.5.1 La nuova cupola in acciaio e vetro del Parlamento Federale Tedesco, ex Reichstag, a Berlino7.5.2 Carpenteria metallica dei seggi del Parlamento allinterno del Reichstag a Berlino (Germania)7.6.1 La miniera di carbone Nordstern a Gelsenkirchen (Germania) dopo il restauro7.6.2 Ampliamento verticale di un istituto di istruzione superiore a Schwbisch-Hall (Germania)7.6.3 La Stadtlagerhaus nel porto di Amburgo (Germania) il risultato del recupero di un edificio precedentemente utilizzato come silos e magazzino

7.6 Vari esempidi ampliamentoorizzontale e verticale

in carpenteriametallica in Germania

7.6.2 7.6.3

7.6.1


78/84

Casa di Riposo Fondation Cognac-Jay, a Rueil Malmaison, Francia


79/847777

7. Ampliamenti

BELGIO

p. 67-69Atomium -

L'Acciaio Nel Recupero Edilizio

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