PRONTUARIO PER LA MESSA IN SICUREZZA E IL RINFORZO STRUTTURALE

Kimia

Messa in sicurezza della Galleria Cesaronica ad Arquata del Tronto (AP) a seguito degli eventi sismici del 24 Agosto 2016. L’intervento, uno dei primi in assoluto dopo il sisma, ha previsto il ripristino di parte della galleria e il rafforzamento locale di porzioni della stessa, tramite applicazione di lamine in carbonio.<<

Fin dai primi anni ‘80 Kimia si è occupata di sviluppare, produrre e commercializzare materiali ad elevata tecnologia per il restauro, recupero e rinforzo strutturale. L’azienda è stata tra le prime al mondo ad utilizzare i materiali compositi per il consolidamento in edilizia.

Le soluzioni Kimia hanno dimostrato la loro efficacia negli innumerevoli cantieri di messa in sicurezza e recupero di edifici a seguito dei tanti eventi sismici che hanno colpito il territorio italiano. Dal terremoto di Gubbio nel 1984, a quello Umbria/Marche del ‘97, fino ai più recenti de L’Aquila, dell’Emilia e di Amatrice.

La gamma di materiali Kimia, oggi, copre ogni necessità di consolidamento strutturale, con soluzioni specifiche e differenziate per: A- edifici con valore storico-artistico (chiese, torri, castelli, palazzi nobiliari, ecc...)B - edilizia corrente a struttura muraria o in cemento armato (scuole, residenze, uffici, ecc...)C- opere di ingegneria civile (gallerie, ponti, ecc...)

La gamma Kimia si compone di soluzioni certificate e all’avanguardia:sistemi FRP in fibra di carbonio e vetro, sistemi SRG con tessuti in acciaio INOX, sistemi FRCM, oltre che soluzioni esclusive come il sistema di ancoraggio ingegnerizzato Kimitech FRP-LOCK®, malte e betoncini per il ripristino del calcestruzzo e prodotti a base calce per restauri e consolidamenti di strutture in muratura e storiche.

L’azienda, da sempre attenta alle esigenze del progettista, offre un servizio di assistenza alla progettazione e di redazione di capitolati, senza alcun impegno o vincolo all’acquisto per chi lo richieda.Il supporto dei tecnici Kimia, non si ferma al progetto, ma continua anche in cantiere per l’applicazione dei materiali e per affiancare professionisti e imprese nelle procedure di accettazione dei materiali e di collaudo.

EDIFICI DIVALORE STORICO

ARTISTICO

EDILIZIA CORRENTE (SCUOLE, RESIDENZE,ECC..)EDIFICI INDUSTRIALI

AGRICOLI

OPERE DI INGEGNERIA CIVILE (GALLERIE, PONTI,

ECC...)PROBLEMATICHESTRUTTURE

IN MURATURASTRUTTURE A TELAIO IN C.A.

Ribaltamento pannelli murari con rotazione rigida

Pag. 6 ● ● ● ●

Ribaltamento pannelli murari con cerniera non alla base

Pag. 6 ● ● ● ●

Formazione di cuneo di spinta

Pag. 7 ● ● ●

Ribaltamento e/o disassamento tamponature

Pag. 7 ● ●

Lesione di strutture murarie snelle

Pag. 8 ● ● ●

Lesioni e/o instabilità di archi, volte o cupole

Pag. 8 ● ● ●

Sfondellamento solai Pag. 9 ● ● ● ●

Nodi da rinforzare per assenza vincolo d’incastro

Pag. 9 ●

Cedimento balconi Pag. 10 ● ● ●

Lesioni di strutture murarie e/o a sacco

Pag. 10 ● ●

Solaio da rinforzare strutturalmente

Pag. 11 ● ● ● ●

Riduzione della sezione di strutture in C.A.

Pag. 11 ● ● ●

Danneggiamento di travi e elementi in C.A.

Pag. 12 ● ● ●

Pilastri o pile da rinforzare Pag. 12 ● ● ●

Danneggiamento di nodi trave-pilastro

Pag. 13 ● ●

Cedimenti fondali Pag. 13 ● ● ● ● ●

INDICE

In alcuni casi il confine tra messa in sicurezza e consolidamento strutturale è sottile e molti interventi, specie quelli con i compositi, pos-sono avere anche un carattere non transitorio.

Partendo quindi dalle problematiche tipi-che si fornisce una carrellata delle possibili modalità di intervento che, a seconda dei casi, possono considerarsi valide anche in un orizzonte temporale più lungo.

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EDIFICI DIVALORE STORICO

ARTISTICO

EDILIZIA CORRENTE (SCUOLE, RESIDENZE,ECC..)EDIFICI INDUSTRIALI

AGRICOLI

OPERE DI INGEGNERIA CIVILE (GALLERIE, PONTI,

ECC...)PROBLEMATICHESTRUTTURE

IN MURATURASTRUTTURE A TELAIO IN C.A.

Ribaltamento pannelli murari con rotazione rigida

Pag. 6 ● ● ● ●

Ribaltamento pannelli murari con cerniera non alla base

Pag. 6 ● ● ● ●

Formazione di cuneo di spinta

Pag. 7 ● ● ●

Ribaltamento e/o disassamento tamponature

Pag. 7 ● ●

Lesione di strutture murarie snelle

Pag. 8 ● ● ●

Lesioni e/o instabilità di archi, volte o cupole

Pag. 8 ● ● ●

Sfondellamento solai Pag. 9 ● ● ● ●

Nodi da rinforzare per assenza vincolo d’incastro

Pag. 9 ●

Cedimento balconi Pag. 10 ● ● ●

Lesioni di strutture murarie e/o a sacco

Pag. 10 ● ●

Solaio da rinforzare strutturalmente

Pag. 11 ● ● ● ●

Riduzione della sezione di strutture in C.A.

Pag. 11 ● ● ●

Danneggiamento di travi e elementi in C.A.

Pag. 12 ● ● ●

Pilastri o pile da rinforzare Pag. 12 ● ● ●

Danneggiamento di nodi trave-pilastro

Pag. 13 ● ●

Cedimenti fondali Pag. 13 ● ● ● ● ●

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RIBALTAMENTO PANNELLI MURARI CON ROTAZIONE RIGIDA

RIBALTAMENTO PANNELLI MURARI CON CERNIERA NON ALLA BASE

PROBLEMAIl meccanismo di ribaltamento di una parete muraria è uno di quelli più diffusi sia tra gli edifici in muratura che su quelli con telaio in C.A.A seguito di un non perfetto ancoraggio con le altre due pareti perimetrali o al telaio, infatti, in caso di sollecitazione può accadere che si formino delle cerniere presso l’asse orizzontale di base. Il pannello murario in tal caso ruoterà rigidamente attorno allo stesso asse generando la lesione.

PROBLEMAA causa di un solaio o copertura spingente, si può creare un meccanismo simile al ribalta-mento rigido, ma con la formazione di una cerniera plastica ad un’altezza diversa rispetto alla base.

SOLUZIONE ʍ Fasce trasversali di tessuto in carbonio Kimitech CB, a collegare il pannello murario con

gli altri muri perimetrali. Fissaggio del rinforzo con Kimitech FRP LOCK. ʍ Fasce trasversali in acciaio inox Kimisteel INOX, a collegare il pannello murario con gli

altri muri perimetrali. Fissaggio del rinforzo con piastre metalliche.

SOLUZIONE ʍ Fasce trasversali di tessuto in carbonio Kimitech CB, a collegare il pannello murario con

gli altri muri perimetrali. Fissaggio del rinforzo con Kimitech FRP LOCK. ʍ Fasce trasversali in acciaio inox Kimisteel INOX, a collegare il pannello murario con gli

altri muri perimetrali. Fissaggio del rinforzo con piastre metalliche. ʍ Realizzazione di cordoli lamellari in laterizio e fibra d’acciaio

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PROBLEMAIl cuneo di spinta è uno dei meccanismi tipici che si presentano nei pannelli murari soggetti ad azione orizzontale, come qualla sismica. La copertura deformata e sollecitata produce una spinta sul pannello provocando la formazione di cerniere trasversali ed oblique. La conseguenza è la formazione in sommità di un cuneo spingente, che tenderà a proiettarsi all’esterno dell’edificio.

SOLUZIONE ʍ Fasce trasversali di tessuto in carbonio Kimitech CB, a collegare il pannello murario con

gli altri muri perimetrali. Fissaggio del rinforzo con Kimitech FRP LOCK. ʍ Fasce trasversali in acciaio inox Kimisteel INOX, a collegare il pannello murario con gli

altri muri perimetrali. Fissaggio del rinforzo con piastre metalliche.

PROBLEMAA causa dell’assenza di opportuni collegamenti con il telaio, a seguito di azione sismica o altre azioni orizzontali, le tamponature possono ribaltarsi e può avvenire il disassamento di singoli blocchi murari.

SOLUZIONE ʍ Applicazione di una rasatura cementizia bicomponente (Betonfix AQM GG) armata con

rete in fibra di vetro Kimitech 550, opportunamente collegata agli elementi strutturali tra-mite fiocchi in carbonio o in acciaio INOX.

FORMAZIONE DEL CUNEO DI SPINTA

RIBALTAMENTO E/O DISASSAMENTO TAMPONATURE

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LESIONE DI STRUTTURE MURARIE SNELLE

PROBLEMA In caso di azione orizzontale gli edifici alti tendono ad oscillare invertendo lo stato tensiona-le di compressione e trazione della sezione e dunque, anche per fatica, possono superare la resistenza elastica provocando la formazione di fessure.

SOLUZIONE ʍ Presarcitura di lesioni strutturali con iniezione di resina epossidica Kimitech EP-IN. ʍ Confinamento: applicazione fasce in fibra di carbonio Kimitech CB cerchiando completa-

mente la sezione. La fasciatura deve avere un passo sufficiente a garantire un adeguato rinforzo.

INSTABILITA’ DI ARCHI, VOLTE O CUPOLE

PROBLEMALa creazione di lesioni su archi e superfici voltate in muratura, pietra o ad incannucciato porta alla formazione di cerniere nelle zone soggette a trazione, andando a compromettere la stabili-tà della struttura.

SOLUZIONE ʍ Presarcitura di lesioni strutturali con iniezione di resina epossidica Kimitech EP-IN. ʍ Applicazione di fasce in tessuto di carbonio Kimitech CB o in acciaio inox Kimisteel

INOX, posizionate all’estradosso e/o all’intradosso della volta lungo la direttrice e trasver-salmente. Utilizzare fiocchi di collegamento Kimitech FIOCCO, agli incroci tra le fasce, in base alle necessità.

ʍ Realizzazione di cappa armata collaborante con Tectoria COCCIOFORTE. La lavorazione può differire a seconda della tipologia dei materiali costituenti le volte, gli archi o le cupole

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SFONDELLAMENTO SOLAI

PROBLEMALo sfondellamento del solaio si verifica quando a seguito di degrado o di fattori esterni come un’azione sismica, alcuni elementi non strutturali che fanno parte del solaio stesso si distacca-no.

SOLUZIONE ʍ Rimozione delle parti danneggiate e applicazione della rete in fibra di vetro Kimitech

WALLMESH collegata con opportuni fissaggi ai travetti del solaio ed eventualmente an-negata nella malta a base calce Tectoria M15 o malte della linea Betonfix (FB, RCA).

NODI DA RINFORZARE PER ASSENZA DI

VINCOLO D’INCASTRO

PROBLEMAGli edifici industriali spesso risultano progettati considerando uno schema statico di appoggio in cui le travi trasferivano ai pilastri i carichi della copertura e il loro peso proprio.In caso di evento sismico si generano grandi deformazioni nei pilastri, sia a causa sia della loro altezza che dell’intensità dell’evento. A seguito di ciò, si può verificare che manchi o si modifichi l’appoggio per le travi, generando meccanismi strutturali e, nel peggiore dei casi, il collasso stesso dell’edificio.

SOLUZIONE ʍ E’ necessario che venga rinforzato il nodo in modo tale da poter cambiare il vincolo

all’estremità della trave. Sarebbe opportuno creare uno schema statico, seppur ideale, di incastro attraverso degli angolari metallici sui 4 lati del nodo trave pilastro, incollati con resina epossidica tixotropica Kimitech EP-TX.

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CEDIMENTO BALCONI

PROBLEMAProblema simile a quello del rinforzo del solai. Anche in questo caso possono subire delle lesioni nella sezione della soletta, che di solito ha uno spessore minore rispetto a quella di un solaio.

SOLUZIONE ʍ Rinforzo della sezione degli elementi resistenti della soletta del balcone applicando all’in-

tradosso fasce in fibra di carbonio Kimitech CB di varia grammatura, lamine in fibra di carbonio Kimitech PLATE o fasce in tessuto di acciaio inox Kimisteel INOX.

LESIONE DI STRUTTURE MURARIE E/O A SACCO

PROBLEMALe murature utilizzate con funzione strutturale possono presentare lesioni di vario tipo a se-guito di degrado e/o di azioni orizzontali, come ad esempio fessure nei ricorsi di malta e dei blocchi in laterizio. Inoltre la spesso scarsa qualità del riempimento delle murature a sacco compromette la loro resistenza ad eventuali sollecitazioni.

SOLUZIONI ʍ Scuci cuci in caso di lesioni passanti che coinvolgono elementi lapidei ʍ Stuccatura delle lesioni, eventualmente armata ed iniezione di boiacca a base calce Limepor

100 o IZ8 in caso di muratura a sacco. ʍ Intonaci armati con Tectoria M15 armata con la rete in fibra di vetro Kimitech WALLMESH

opportunamente ancorata con connettori Kimisteel CONNECT, o rete in basalto Kimitech BS. ʍ Sistemi di rinforzo FRP e FRCM.

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RIDUZIONE DELLA SEZIONE DI

STRUTTURE IN C.A.

PROBLEMAA causa del degrado del calcestruzzo nel tempo o per deformazione della sezione dell’ele-mento strutturale (travi o pilastri) a seguito di azioni sismiche, si può verificare l’espulsione del copriferro di armatura o la sua riduzione di spessore rispetto a quello progettato.

SOLUZIONE ʍ Per problemi di lieve entità, ciclo di ripristino corticale effettuato tramite malta passivante Be-

tonfix KIMIFER da applicare sui ferri di armatura, ricostruzione della porzione mancante trami-te malte antiritiro della linea Betonfix (FB, RCA, TX, MONOLITE...) e per concludere finitura con rasante Betonfix RS o R30 ed eventuale verniciatura protettiva con Kimicover BLINDO.

ʍ In alternativa, in caso di necessità di aumento delle sezioni, dopo la passivazione dei ferri procedere con il ringrosso tramite malta colabile Betonfix CR o Betonfix HCR dopo opportu-na casseratura. Aumentando la sezione resistente del pilastro si andrà ad incrementare il suo confinamento e la sua duttilità.

SOLAIO DA RINFORZARE STRUTTURALMENTE

PROBLEMAA seguito di un evento sismico, cambio di destinazione d’uso o dei carichi applicati al solaio, non è infrequente che i solai presentino delle lesioni o si rivelino comunque strutturalmente carenti necessitando di un intervento di rinforzo.

SOLUZIONE ʍ Applicazione all’intradosso di fasce in fibra di carbonio Kimitech CB di varia grammatura

oppure lamine in fibra di carbonio Kimitech PLATE, incollate con resine epossidiche della linea Kimitech.

ʍ Incremento della sezione resistente del solaio attraverso la realizzane di una soletta all’estra-dosso, tramite malte colabili ad elevatissima resistenza meccanica Betonfix CR o Betonfix HCR.

La lavorazione può differire a seconda della tipologia dei solai (legno o CA)

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DANNEGGIAMENTO DI TRAVI

PROBLEMALe travi costituiscono un elemento fondamentale della struttura a telaio. É importante dunque che siano adeguatamente rinforzate affinché possano apportare il giusto contributo di resi-stenza in caso di evento sismico e non solo. A seguito dell’azione sismica possono presentare fessurazioni e lesioni e necessitare quindi di un intervento di messa in sicurezza.

SOLUZIONE ʍ Presarcitura di lesioni strutturali con iniezione di resina epossidica Kimitech EP-IN. ʍ Rinforzo a flessione: applicazione all’intradosso o all’estradosso di fasce in carbonio monodirezio-

nali Kimitech CB, lamine in carbonio Kimitech PLATE, fasce bidirezionali Kimitech ST o fasce in acciaio Kimisteel INOX.

ʍ Rinforzo a taglio e confinamento: applicazione fasce in fibra di carbonio o vetro, posizionate ad “U” o cerchiando completamente la sezione, con fasciatura continua o con passo opportuno.

ʍ Ringrosso della sezione resistente tramite malta colabile Betonfix CR o Betonfix HCR.

PILASTRI O PILE DA RINFORZARE

PROBLEMASecondo il criterio della gerarchia delle resistenze (capacity design), i pilastri sono gli elementi strutturali che devono resistere maggiormente alle azioni per garantire che non avvenga il collas-so della struttura. In fase di progettazione sono soggetti a delle forze che vengono amplificate a favore di sicurezza, pertanto il loro rinforzo anche in sede di messa in sicurezza è fondamentale.

SOLUZIONE ʍ Presarcitura di lesioni strutturali con iniezione di resina epossidica Kimitech EP-IN. ʍ Rinforzo a flessione: applicazione in direzione longitudinale di fasce in carbonio monodirezionali

Kimitech CB, lamine in carbonio Kimitech PLATE, fasce bidirezionali Kimitech ST o fasce in acciaio Kimisteel INOX.

ʍ Rinforzo a taglio e confinamento: applicazione trasversale di fasce in fibra di carbonio o vetro con fasciatura continua o con passo opportuno.

ʍ Ringrosso della sezione resistente tramite malta colabile Betonfix CR o Betonfix HCR.

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CEDIMENTI FONDALI

PROBLEMAA seconda del tipo di terreno e della struttura che devono sostenere, anche a seguito di azio-ni sismiche, le fondazioni possono andare incontro a cedimenti, scorrimenti e variazioni dello stato tensionale del terreno. Tali evenienze, ovviamente, comportano conseguenze di natura strutturale su tutto l’edificio.

SOLUZIONE ʍ Micropalificazioni eseguite con iniezioni ad alta pressione di boiacca fluida Betonfix PL,

previa armatura con tubolare in acciaio di adeguata sezione e resistenza.

PROBLEMAPer la progettazione in gerarchia delle resistenze, i nodi nei quali confluiscono travi e pilastri, devono resistere alle sollecitazioni di entrambi e creare equilibrio tra le forze provocate dalle azioni agenti.

SOLUZIONE ʍ Presarcitura di lesioni strutturali con iniezione di resina epossidica Kimitech EP-IN. ʍ Rinforzo tramite applicazione di fasce di tessuti quadriassiali in carbonio della famiglia

Kimitech CB, di diversa grammatura incollati con resine epossidiche della famiglia Kimi-tech.

DANNEGGIAMENTO DI NODI TRAVE-PILASTRO

1984

1998

Chiesa di S. Biagio, Arezzo

QUATTRO DECADI DI CONSOLIDAMENTI STRUTTURALI

Tra i primi cantieri al mondo affrontati con materiali compositi: sarcitura delle lesioni della volta e successivo consolidamento con resina epossidica e tessuto in vetro.

Sacro Convento di AssisiTra i tanti interventi realizzati a seguito del sisma Umbria-Marche del 1997, vi è anche il consolidamento delle murature del Sacro Convento effettuato tramite iniezioni di Limepor 100.

2012

2002Teatro San Carlo, Napoli

Castello Cinquecentesco, AQ

QUATTRO DECADI DI CONSOLIDAMENTI STRUTTURALI

Il più antico teatro d’opera ancora attivo, in Europa e nel Mondo. L’intervento ha riguardato il consolidamento delle strutture in C.A. e legno della copertura con fasciature in carbonio e placcaggi.

Simbolo dell’Aquila, fortemente danneggiato dal sisma del 2009. Gli interventi hanno riguardato le murature, che sono state consoli-date tramite iniezioni e ricostruzioni con malta a base di calce.

KimiaPRODOTTI & TECNOLOGIE PER IL RECUPERO EDILIZIO

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