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Tiranti in acciaio per l’edilizia: tipologie e utilizzi

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RedazioneData: 18/09/2014 / Inserito da: / Categorie: Informazione Tecnica / Commenti: 0

di Michele Vinci 

I tiranti in acciaio costituiscono una delle tecniche di consolidamento più antiche ed efficaci per rinforzare gliedifici in muratura. Poiché spesso gli edifici in muratura sono antichi, sono soggetti anche al vincolo da partedella sovrintendenza, solitamente restia a molte delle tecniche di consolidamento note in letteratura (soprattuttose prevedono l’uso di calcestruzzo). E in questi casi una delle tecniche che ottiene spesso il parere favorevoleanche della sovrintendenza è quella con tiranti metallici.

Le applicazioni dei tiranti sono molteplici:

per incrementare la resistenza di una parete nel proprio pianoper ridurre la possibilità di ribaltamento fuori dal piano

per ridurre le spinte statiche di strutture spingenti (archi, volte, tetti, ecc.)

I pregi dei tiranti:

Sono semplici da mettere in opera

non alterano lo stato tensionale delle costruzioni

sono anche relativamente economici

non richiedono manodopera specializzata.

I tiranti sono elementi metallici costituiti da un cavo e da una chiave. Il tirante entra in funzione quandosottoposto a sforzi di trazione (si può verificare per esempio quando una parete tende a ribaltare). Affinché ilsistema sia in equilibri, il cavo del tirante deve essere in grado di sopportare la forza di trazione a cui vienesottoposto. Tale forza viene trasmessa alla chiave, la quale essendo a contatto con la muratura deve essere ingrado di sopportare la tensione di contatto tra la chiave e muratura. Infine anche la muratura deve resistere alleazioni trasmesse dalla chiave (occorre evitare il distacco della parte di muratura a contatto con la chiave).In definitiva, data una forza di trazione a cui deve essere sottoposto il tirante, il sistema si mantiene in equilibriose resiste il cavo (Tt), se resiste la muratura (Tm) e se resiste la chiave (Tc).

In altri termini la resistenza del sistema tirante è data dal valore minimo delle tre precedenti quantità:

T = min(Tt, Tm, Tc)

In un progetto di consolidamento, l’obiettivo è quello di incrementare gli indicatori di rischio di una

costruzione. In altri termini, edifici carenti dal punto di vista della resistenza nei confronti delle azioni esternedevono essere consolidati per aumentarne la resistenza.Le verifiche che generalmente si fanno per edifici in muratura sono di tipo globale (si analizza la struttura nel suo

complesso dove tutti gli elementi contribuiscono in funzione della propria resistenza) e di tipo locale (le singolepareti si considerano a sé stanti e se ne valuta la resistenza in funzione della azioni esterne che ci gravano). Adifferenza di altre tecniche di consolidamento (alcuni sono adatte per incrementare la resistenza dal punto divista dell’analisi globale, altre invece sono adatti per incrementare quella dell’analisi locale), i tiranti possono

essere utilizzati per incrementare sia la resistenza di analisi di tipo globale che locale.

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Come contribuiscono i tiranti ad incrementare la resistenza nel piano di una

parete

 

I tiranti costituiscono un’ottima tecnica di consolidamento per incrementare la resistenza di una parete nel

proprio piano. Nel caso in cui la parete è priva di tiranti, il comportamento può essere assimilato a quelloriportato in a) di figura 1, mentre se presenti i tiranti, a quello riportato in b) della stessa figura.

Figura 1 – Comportamento nelpiano della parete con e senzatiranti

In assenza di tiranti il comportamentodella parete è assimilabile a quello amensola, mentre se presenti, ilcomportamento è assimilabile a quello

di un telaio. I tiranti cambianoradicalmente il comportamento di unaparete nel proprio piano, tendendo aridurre le sollecitazioni nei maschi murari (generalmente i momenti flettenti sono molto più contenuti). Di controaumentano le sollecitazioni nelle fasce di piano le quali devono essere sottoposte a verifica.

 

Come contribuiscono i tiranti ad incrementare la resistenza fuori dal piano di una

parete

 

I tiranti costituiscono un’ottima tecnica di consolidamento anche per le verifiche fuori dal piano di una parete.È intuitivo immaginare il migliore comportamento della parete quando consolidata con tiranti. A titolo di esempio,se l’edificio non presenta il consolidamento, sotto gli effetti dinamici ogni parete tende a ruotareindipendentemente rispetto alle altre assumendo un comportamento a carciofo (vedi a) di figura 2), mentre lapresenza del consolidamento implica uno spostamento tendenzialmente uniforme e unidirezionale per tutti glielementi (vedi b) di figura 2).

Figura 2 – Comportamento fuori piano della

parete con e senza tiranti

I tiranti contribuiscono a migliorare diversetipologie di meccanismi locali, in particolare:

a ribaltamento semplice

a flessione verticale

a flessione orizzontale

a ribaltamento compostoa ribaltamento del timpano.

Per ognuna di queste tipologie di meccanismo, il consolidamento contribuisce, attraverso delle forze stabilizzantila cui entità è funzione delle dimensioni degli stessi tiranti, ad aumentare gli indicatori di rischio e quindi a ridurre

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