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Tecniche di Ingegneria di Cantiere

INTRODUZIONE

TECNICHE DI INGEGNERIA DI CANTIERE

Le attività svolte nel campo della progettazione e della conduzione di cantiere, specialmente per opere particolari non consuete ma determinate dalle condizioni e dagli obbiettivi, hanno stimolato a cimentarsi in tecnologie del tutto singolari che hanno poi trovato casi diversi di applicazione.

Queste nuove tecnologie hanno avuto nel tempo verifiche in più cantieri con successivi affinamenti.

I capitoli sono esposti con descrizione sintetica, schemi grafici e documentazione fotografica.


TECNICA 1: consolidamento dei solai in legno nell’edilizia storica con soletta in cemento armato collaborante

Questa tecnica, è stata messa a punto anche con prove di laboratorio, nel 1982 a cura dell’Ing. Giuliano Mezzadri e del Prof. Giancarlo Turrini[1] dell’Università degli Studi di Padova ed è stata applicata la prima volta nel restauro del Convento di Santa Maria delle Grazie in Ferrara.

E’ stata presentata nel 1° convegno sul restauro del legno a Firenze.[2]

La tecnica si è diffusa nella applicazione, con risultati positivi nel piano della rigidezza flessionale e di piano con un elevato contributo in ambito sismico; questo ultimo aspetto è stato ampiamente confermato dalle risposte delle strutture storiche ove era stato impiegato.

Si sono altresì sviluppate tecnologie connesse al caso esposte con utilizzo di piani multipli in legno armati con reticoli di acciaio e con connessione di collaborazione ai profili principali.

Il risultato di questa soluzione sul piano della rigidezza flessionale e di piano e assai lontano da quelle delle tecnologie base.

Consulta gli schemi grafici


[1] Bibliografia di riferimento :
RECUPERARE – Anno 2 – maggio giugno 1983 n. 5
RECUPERARE – Anno 2 – luglio agosto 1983 n. 6
RECUPERARE – Anno 2 – settembre ottobre 1983 n. 7
[2] “Recupero e rinforzo statico delle strutture lignee del  monastero delle R.R.Madri di Santa Maria delle Grazie” in Ferrara


TECNICA 2: Sottofondazioni con pali presso infissi in conci filettati in acciaio con coazione finale

La tecnologia dei pali presso infissi, noti anche come pali mega, è stata messa a punto e via via migliorata sulla base delle esigenze di eseguire sottofondazioni su strutture esistenti, miglioramenti per cedimenti localizzati o per esigenze di incrementare i carichi con sopraelevazioni; la tecnica può essere impiegata anche per interventi su distorsioni geometriche come ad esempio raddrizzamento di campanili, muri elevati di cinta o di corpi di fabbrica, sottofondazioni di colonne in pietra, in acciaio od in cemento armato.

La tecnica è stata migliorata con le connessioni filettate degli elementi di acciaio, per i sistemi di contrasto con connessioni alle fondazioni esistenti ed in particolare con la coazione finale con controllo strumentale.

Consulta gli schemi grafici e la documentazione fotografica


TECNICA 3: Interventi di consolidamento o sostituzione di colonne in pietra, in acciaio o in cemento armato e di archi in muratura

La tecnologia si impiega specificatamente per interventi di restauro o di sostituzione o di consolidamento di elementi strutturali puntuali verticali.

La tecnica è determinata dai sistemi di coazione che consentono di trasferire provvisoriamente i carichi ai supporti provvisori, con l’impiego di martinetti adeguati e con coazioni a controllo strumentale ed a riportare gli stessi carichi al termine della operazione.

Consulta gli schemi grafici e al documentazione fotografica


TECNICA 4:  Sollevamento di corpi edilizi

La tecnica che si espone si applica a casi del tutto particolari, nei quali sia necessario operare nella ricomposizione o modificazione di corpi strutturali interi o parziali per le ipotesi più varie come ad esempio è stato attuato nei casi assai diversi che si espongono.

4.1 – Intervento in Ferrara

In una palazzina per sollevamento di un intero piano con sottotetto e piano strutturale per realizzare aree abitative al piano terra di adeguata altezza utile :

  • Struttura in muratura
  • N.25 punti di sollevamento con stazioni di martinetti idraulici manuali e spessoramenti in legno
  • Sollevamento di cm. 70 con controllo dei livelli
  • Operazione di sollevamento e costruzione dei setti murari di saldatura in 10 giorni.

4.2 – Intervento in Borca di Cadore

Per sollevamento con rotazione di un corpo di fabbrica residenziale a due piani danneggiato da esondazioni di un corso d’acqua con affondamento massimo di 25 cm

  • Struttura in muratura su setti in cemento armato di fondazione
  • N. 6 punti di sollevamento con stazioni di martinetti idraulici manuali
  • Controllo di rotazione con stazione topografica in 6 punti
  • Sollevamenti con rotazioni cm.23-22-18-17-12,5-7
  • Operazioni di preparazione, sollevamento e saldatura  delle fondazioni in 4 giorni.

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TECNICA 5: Precompressione di setti murari

Questa tecnica ha trovato applicazioni in casi particolari e prevalentemente come opere provvisionali o temporanee.

A seguito del sisma 2012 si sono amplificati i casi di utilizzo di questa tecnica per interventi temporanei di sicurezza ma anche per interventi di miglioramento strutturale.

Si espongono alcune applicazioni :

5.1 – Restauro ex Convento San Paolo a Ferrara già adibito a carceri

I setti murari a tre teste di divisione delle celle gravano su volte reali da tempo puntellate; per consentire l’utilizzo dei vani soprastanti si è provveduto ad armare le murature per una sezione 45x125 dopo avere inserito 8Æ24 in tubi in p.v.c., attivati con coazione su testate metalliche e con rimozione del sottostante setto per una luce di mt 8,00 

5.2 – Realizzazione di garage interrati in area stazione ferroviaria di Udine – Impresa Coop.Costruzioni Bologna.

Si tratta dell’utilizzo della precompressione delle murature perimetrali per consentire lo scavo per la realizzazione di vani interrati.
Questa tecnica è stata applicata precomprimendo la sezione di base del fabbricato per blocchi a lunghezza di circa 17 mt per consentire sezioni di scavo a conci alternati dalla larghezza di mt. 4,00 e la conseguente realizzazione dei setti in cemento armato con risultato utile per il cantiere.

Consulta gli schemi grafici e la documentazione fotografica


TECNICA 6: Interventi TOP-DOWN in strutture a telai in cemento armato

Le tecniche TOP-DOWN si sono sviluppate in aree non edificate con l’obbiettivo di contenere all’interno dell’area le opere e conseguentemente realizzare diaframmi perimetrali senza tiranti ma con il contrasto attraverso la struttura orizzontale da realizzare all’interno del perimetro diaframmato con sequenza inversa e cioè dal piano terra al piano di platea profondo.

Sono stati sviluppati studi e campi prova per applicare la tecnologia avanzata dei pali presso infissi in acciaio per attuare un procedimento top-down in una struttura esistente in cemento armato già dotata di un piano interrato ma con l’obbiettivo di realizzare un secondo piano interrato.

Il procedimento è stato messo a punto con sistemi di contrasto in acciaio connessi ai pilastri del piano interrato e realizzazione di pali presso infissi con perforazione delle fondazioni esistenti.

Sottofondati tutti i pilastri interni si è provveduto con la stessa tecnica a sotto fondare i setti perimetrali, ed a scavare per raggiungere il nuovo piano di fondazione con la “saldatura” dei pilastri e la realizzazione del solaio intermedio.

Si illustra l’intervento con disegni ridotti e documentazione fotografica.

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TECNICA 7: Ricostruzione delle nervature dei solai in laterizio e cemento armato degradato da carbonatazione con interventi da intradosso. Consolidamento sismico dei solai tipo “VARESE” con interventi da intradosso

Il degrado delle strutture in cemento armato per ossidazione delle armature è purtroppo un danno progressivo che limita la funzionalità delle strutture.

Il degrado esposto è assai più grave e più rapido nei solai in laterizio, anche per le ridotte dimensioni della sezione e perciò del copriferro e conseguentemente del calcestruzzo delle nervature.

Dopo diversi sperimentazioni appare più efficace una tecnica che è stata applicata e che viene descritta ed illustrata con grafici e fotografie.

7.1 - Asportazione del laterizio di cartella inferiore fino alla rimozione del copri ferro carbonatato, dopo un adeguamento puntellamento.
7.2 - Realizzare e porre in opera un cassero metallico di sezione adeguata alla ricostruzione delle nervature, dotato di attacchi per iniezioni.
7.3 - Iniezione di malta di cemento con granisello mm 1÷3 con leganti a presa rapida ad adeguata fluidità, con scasseratura rapida in rapporto alle malte impiegate.

La tecnica descritta ed illustrata è stata impiegata anche per miglioramento sismico dei solai unidirezionali tipo “VARESE” realizzati con travi in c.a.p. e tavelloni con solette estradossali assai modeste, operando interamente dall’intradosso con le seguenti note descrittive e grafici :

7.4 - Eventuale integrazione di profili di acciaio paralleli alle travi “VARESE” con armature di ripartizioni trasversali.
7.5 - Casseratura intradossale tra le travi “VARESE”, dotata di manicotti per iniezioni.
7.6 - Iniezione di malta di cemento come descritto al punto 7.3.

Consulta gli schemi grafici e la documentazione fotografica


TECNICA 8: Verticalizzazione di setti murari isolati di cinta

Si tratta di interventi ripetuti in più casi per prevenire i crolli dei muri di cinta isolati e spesso sopraelevati in più fasi e ciò specialmente con la componente dei terreni delle pianure alluvionali.

L’intervento è stato messo a punto per prevenire il crollo allorché sono presenti distorsioni attive di variazioni della verticalità.

Gli interventi sono stati attuati sia per crolli parziali con causa vento o sisma sia per recupero della verticalità a seguito di monitoraggi.

Si espongono le operazioni con descrizioni operative ed immagini :

8.1 - In mancanza di monitoraggio provvedere al rilievo geometrico dell’assetto di verticalità, degli spessori, contrafforti e delle fondazioni.

8.2 - Realizzare intelaiature a reticolo in legno su due prospetti fra loro connesse e dotate di puntoni inclinati alle basi di coazione per rotazione, definendo il numero e la posizione con verifiche statiche e geometriche.

8.3 - A seguito di verifiche statiche realizzare sottofondazioni in cemento armato da integrare dopo le operazioni di verticalizzazione.

8.4 - Impostare un piano di controllo topografico di assistenza ed avviare le operazioni di verticalizzazione operate con martinetto manuale con controllo della pressione nei punti già definiti.

8.5 - Prima di rimuovere i telai in legno eseguire il riordino della muratura ed il completamento delle sottofondazioni.

Consulta gli schemi grafici e la documentazione fotografica


TECNICA 9: Miglioramento sismico delle volte reali in muratura a padiglione

Le strutture in volte reali in muratura hanno avuto una evoluzione nei secoli assai rilevante, costituendo l’unica tecnica per realizzare piani elevati.

L’evoluzione ha portato alle forme delle volte a padiglione che in seguito con utilizzo di profili flessionali è giunto alle lastre piane.

La stabilizzazione delle spinte orizzontali delle volte era impostata su catene intradossali, che nel tempo si sono evolute con soluzioni estradossali dette “a braga” (termine storico) di modesta efficacia.

La tecnica indicata è stata ripresa e migliorata rendendo efficace la catena estradossale che con le due aste inclinate di perimetro consentivano, con il contributo di contrasto della soletta di piano, ad attivare una coazione significative di stabilità della volta.

Questa tecnica è stata utilizzata in molti interventi di restauro per migliorare l’assetto strutturale di insieme.

Si illustrano con grafici i dettagli dell’intervento.

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