IT202100004928A1 - Sistema e metodo per il miglioramento delle prestazioni antisismiche ed energetiche di edifici esistenti con struttura a telaio in calcestruzzo armato - Google Patents

Description

SISTEMA E METODO PER IL MIGLIORAMENTO DELLE PRESTAZIONI ANTISISMICHE ED ENERGETICHE DI EDIFICI ESISTENTI CON STRUTTURA A TELAIO IN CALCESTRUZZO ARMATO

Campo tecnico dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce in generale al settore del "retrofitting" di edifici esistenti, cio? di edifici non di nuova costruzione. Pi? specificamente, la presente invenzione si riferisce a un metodo mirante a coniugare la riduzione del rischio sismico con il miglioramento delle prestazioni energetiche di edifici esistenti.

In particolare l'invenzione ? rivolta agli edifici con struttura a telaio in calcestruzzo armato, progettati senza considerare criteri antisismici, o sulla base di normative antisismiche meno severe delle attuali, e realizzati precedentemente alle recenti norme sul contenimento del consumo energetico degli edifici.

Stato dell'arte

Il tipo di edilizia cui ? principalmente, anche se non esclusivamente, rivolta la presente invenzione ? quello degli edifici di tipo residenziale con struttura a telaio in calcestruzzo armato, ampiamente diffusa nel territorio italiano e che abbraccia un periodo storico molto ampio, indicativamente dagli anni '30 sino a tutt'oggi.

Tale tipologia edilizia ? in generale caratterizzata, per ragioni normative e culturali dell'epoca, sia da una vulnerabilit? nei confronti delle azioni sismiche sia da una carenza di requisiti di contenimento energetico dell'involucro esterno. Essa costituisce pertanto un patrimonio immobiliare che necessita, sia ai fini di una maggiore sicurezza sia ai fini di una riduzione dei costi di mantenimento, di una riqualificazione generalizzata sotto l'aspetto della protezione antisismica nonch? sotto l'aspetto energetico.

Partendo dalla questione della vulnerabilit? nei confronti delle azioni sismiche, la legge italiana per le costruzioni in zona sismica risale al 1974 e, di fatto, risulta applicata su porzioni modeste del territorio, visto che fino alla fine del secolo scorso risultavano classificate come zone sismiche solamente quelle zone dell'Italia che nel passato erano state colpite da terremoti importanti. Solo con le pi? recenti estensioni delle zone sismiche (Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri 3274 del 20 marzo 2003) e con le pi? recenti normative tecniche, la progettazione antisismica degli edifici ? diventata una pratica diffusa sul territorio nazionale.

Molta parte degli edifici in calcestruzzo armato di vecchia concezione, progettati come strutture intelaiate per soli carichi verticali, quindi senza considerare criteri antisismici, presentano una serie ricorrente di vulnerabilit? agli effetti delle azioni orizzontali del sisma. Fra l'altro, tali edifici sono spesso caratterizzati da schemi planimetrici con evidenti eccentricit? che determinano, in caso di sisma, un comportamento di tipo torsionale dell'edificio e conseguente sensibile incremento delle sollecitazioni, soprattutto a carico degli elementi strutturali sul perimetro dell'edificio stesso.

In generale, i nodi della struttura a telaio (cio? le zone di intersezione fra pilastri e travi del telaio) risultano vulnerabili in quanto, per precedenti abitudini progettuali, essi non venivano provvisti di staffe e dunque sono soggetti a crisi fragili per effetto delle sollecitazioni di taglio in caso di sisma. Tale vulnerabilit? risulta particolarmente evidente, nonch? particolarmente critica, per i nodi perimetrali (cio? per i nodi posti sul perimetro della struttura dell'edificio), in quanto da un lato essi non possono disporre sul lato esterno dell'effetto di confinamento offerto dalle travi e dall'altro essi sono soggetti a carichi maggiori per via del comportamento torsionale dell'edificio. Inoltre, non di rado i nodi perimetrali risultano anche i pi? degradati a causa dell'esposizione alle intemperie. In ordine di vulnerabilit?, dopo i nodi, in particolare quelli perimetrali, vengono i pilastri, in quanto gli effetti di taglio indotti dal sisma sulle estremit? dei pilastri risultano spesso non adeguatamente contrastati dalle staffe, che in genere sono esili o comunque molto diradate (almeno rispetto agli standard di un'idonea progettazione antisismica). Anche in questo caso gli elementi perimetrali sono fra i pi? vulnerabili per le stesse ragioni di cui sopra.

Seguono, in ordine di vulnerabilit?, le travi, le cui estremit? presentano vulnerabilit? analoghe a quelle dei pilastri per le sollecitazioni di taglio prodotte dal sisma.

Trattandosi di crisi che si esplicano in rotture di tipo fragile degli elementi, le conseguenze compromettono la funzionalit? della struttura a telaio portando all'innesco di crolli. Ci? impedisce agli elementi della struttura a telaio di sviluppare meccanismi di danneggiamento di tipo duttile che favorirebbero lo smorzamento delle azioni sismiche (le cosiddette cerniere plastiche alle estremit? delle travi).

Vi ? pertanto l'esigenza di prevedere rinforzi sui summenzionati elementi vulnerabili della struttura a telaio di un edificio in modo da escludere rotture fragili per effetto di sforzi di taglio in corrispondenza dei nodi e/o alle estremit? di travi e pilastri, determinando cos? un sensibile miglioramento del comportamento dell'edificio nei confronti delle azioni sismiche.

Tuttavia, le soluzioni attualmente previste per aumentare la resistenza di tali vetuste tipologie strutturali agli sforzi di taglio tipici degli eventi sismici sono penalizzate dal fatto di comportare interventi invasivi all'interno degli edifici, spesso abitati o comunque in esercizio, e/o dal fatto di essere particolarmente onerose.

Esempi noti di soluzioni per l'aumento della resistenza antisismica di un edificio sono il rinforzo della struttura dell'edificio mediante rivestimenti corticali in malte strutturali ad alta esistenza con integrazione di orditure (?incamiciatura? o ?jacketing?) o mediante l'impiego di materiali compositi (comunemente note con l'acronimo FRP, dall'inglese "Fiber Reinforced Polymers") costituiti da nastri o tessuti in fibre solidarizzati con resine epossidiche.

Tuttavia, entrambe queste soluzioni pur operando sul perimetro dell'edificio spesso determinano operazioni invasive perch? spinte anche agli spazi interni.

Nel primo caso si hanno onerose lavorazioni di preparazione della superficie in calcestruzzo armato, di posa di ferri integrativi, di predisposizione di casseforme e di esecuzione dei getti della malta, oltre che tempi di attesa per la maturazione prima della rimozione dei casseri. Occorre inoltre considerare in questo caso l'impegno operativo del cantiere in cui si effettuano miscelazioni di malte e preparazione di casserature strettamente su misura.

Anche nel secondo caso, che fra l'altro necessita di manovalanza specializzata, sono richieste lavorazioni su misura in base agli elementi da rinforzare. Inoltre, tali lavorazioni risultano invasive nei confronti degli spazi interni dell'edificio e comportano inconvenienti legati all'uso di resine con componenti tossici oltre che limitazioni in termini di durabilit? e temperature di impiego. Nemmeno l'impiego di materiali tecnologicamente pi? avanzati per il rinforzo degli elementi critici della struttura dell'edifico, quali fibre immerse in matrice inorganica (comunemente note con l'acronimo FRCM, dall'inglese "Fiber Reinforced Cementitious Matrix") o malte fibrorinforzate ad alta resistenza (comunemente note con l'acronimo HPFRC, dall'inglese "High Performance Fiber Reinforced Concrete"), pur migliorando alcuni aspetti critici delle summenzionate soluzioni note, ha eliminato l'onerosit? e l'invasivit? delle lavorazioni richieste per l'aumento della resistenza antisismica di vecchi edifici.

Per quanto attiene invece l'aspetto del contenimento energetico, le prime normative italiane in materia risalgono agli anni '70, a seguito della prima grave crisi petrolifera ed il conseguente aumento dei costi energetici. Del 1991 ? invece la Legge 10, alla quale ancora oggi fanno riferimento le relazioni di rispondenza alle pi? recenti normative in ambito di contenimento dei consumi energetici da parte degli edifici. Pertanto, tutti gli edifici anteriori al 1991 risultano costruiti con criteri e materiali lontani da quelli attualmente richiesti, in termini ad esempio di trasmittanza termica. In particolare, l'involucro esterno degli edifici con struttura a telaio in calcestruzzo armato risulta realizzato con tamponature che, a seconda del decennio di realizzazione, possono essere realizzate in muratura piena (di pietrame e/o laterizio) o da una doppia parete con intercapedine. Inizialmente l'intercapedine muraria era lasciata vuota (quindi l'isolamento termico era affidato solo all'aria), mentre nei decenni successivi agli anni '70 e '80 si ? iniziato a inserire nell'intercapedine isolanti termici tipo vermiculite o materiali fibrosi. Permangono in ogni caso varie problematiche legate ai numerosi ponti termici che caratterizzano tale tipologia edilizia, sia per la presenza degli elementi della struttura in calcestruzzo armato in parete, o comunque pressoch? affiorante al rivestimento, quando non addirittura volutamente lasciato esposto per conferire connotazione estetica all'edificio, sia per la presenza di elementi strutturali aggettanti quali balconi, cornicioni, solai inferiori dei bovindi. Tali tipologie di involucro, anche se dotate degli isolamenti termici utilizzati all'epoca, non raggiungono parametri di contenimento energetico paragonabili alle prestazioni richieste oggigiorno. Vi ? pertanto un notevole interesse economico e ambientale ad attuare interventi finalizzati al miglioramento delle prestazioni energetiche di tali edifici.

Allo stato attuale i metodi di intervento sull'involucro esterno di un edificio consistono sostanzialmente nell'applicazione di rivestimenti esterni (i cosiddetti "cappotti") e/o nell'inserimento di materiali isolanti nelle intercapedini murarie (quando presenti).

L'inserimento di materiali isolanti nelle intercapedini murarie, oltre a richiedere la presenza delle stesse e una larghezza minima per essere realizzabile con la tecnica cosiddetta di "insufflaggio", non risolve la questione dei ponti termici e inoltre la sua efficacia ? limitata dallo spessore di materiale isolante che pu? essere ottenuto (pari alla larghezza dello spazio di intercapedine). Inoltre, sovente si riscontra un peggioramento puntuale dei ponti termici proprio per l'aumento del differenziale di temperatura tra tamponamento e strutture, il che si traduce nella formazione di vere e proprie macchie di condensa in corrispondenza di travi e pilastri, ancor pi? quando l'intervento di insufflaggio si accompagna con altri interventi di efficientamento energetico quali ad esempio la sostituzione dei serramenti originari con nuovi serramenti isolati.

Il rivestimento a cappotto (che comunque non esclude il contestuale insufflaggio di materiale isolante nelle intercapedini) ? quindi l'approccio generalmente meglio applicabile e pi? efficace, essendo possibile variare il tipo di materiale utilizzato e lo spessore del rivestimento per raggiungere gli obiettivi di efficientamento energetico desiderati. Il rivestimento pu? in generale risolvere anche i ponti termici dovuti a strutture affioranti. Inoltre tale soluzione, se realizzata solo sul lato esterno dell'edificio, non sottrae spazio utile all'interno dell'edificio e non provoca disagi dovuti all'esecuzione di lavorazioni interne.

Negli ultimi anni in Italia si sono presentate opportunit? di intervenire sul patrimonio edilizio esistente sfruttando agevolazioni fiscali rivolte fra l'altro sia al miglioramento sismico sia al contenimento energetico. In particolare, le normative per l'agevolazione fiscale degli interventi di miglioramento sismico e di contenimento energetico hanno avuto un significativo impulso a partire dal 2017, per arrivare al 2020 con il rafforzamento connesso al cosiddetto "Superbonus 110%". Vi ? dunque un rinnovato interesse per approcci di "retrofitting" al patrimonio edilizio esistente che possano simultaneamente godere di entrambi i benefici fiscali.

Sommario dell'invenzione

Scopo della presente invenzione ? fornire un sistema e un metodo che permettano contestualmente di migliorare le prestazioni antisismiche ed energetiche di edifici esistenti aventi struttura a telaio in calcestruzzo armato mediante interventi meno onerosi e invasivi rispetto alla tecnica nota.

Tale scopo ? pienamente raggiunto, secondo un primo aspetto della presente invenzione, grazie a un sistema avente le caratteristiche definite nell'annessa rivendicazione indipendente 1, e, secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, grazie a un metodo come definito nell'annessa rivendicazione indipendente 9.

Ulteriori aspetti vantaggiosi del sistema secondo l'invenzione e modalit? di attuazione vantaggiose del metodo secondo l'invenzione formano oggetto delle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto ? da intendersi come parte integrante della presente descrizione.

In sintesi, l'invenzione si fonda sull'idea di applicare alla struttura a telaio perimetrale in calcestruzzo armato dell'edificio una struttura di rinforzo comprendente una tralicciatura in carpenteria metallica, ai fini della protezione antisismica dell'edificio, e un rivestimento coibente del tipo a cappotto integrato con la struttura di rinforzo, ai fini del contenimento del consumo energetico dell'edificio, cos? da richiedere esclusivamente un intervento dall'esterno dell'edificio.

La struttura di rinforzo comprende fondamentalmente elementi di rinforzo dei seguenti due tipi:

- un primo tipo di elementi di rinforzo formati da piastre in acciaio, destinate ad essere applicate sulla faccia esterna delle zone di nodo della struttura esistente dell'edificio; e - un secondo tipo di elementi di rinforzo formati da elementi a trave reticolare in acciaio, destinati ad essere applicati sulla faccia esterna delle travi e/o dei pilastri della struttura esistente dell'edificio.

L'utilizzo di tali elementi di rinforzo permette di rinforzare strutture diverse di edifici con un limitato set di pezzi standardizzati che possono essere fabbricati a livello industriale con bassi costi di produzione e con elevati standard qualitativi e che possono essere opportunamente combinati a formare un sistema di rinforzo modulare adattato di volta in volta alla specifica applicazione, con riduzione dei tempi di cantiere e migliori garanzie di una corretta esecuzione dell'intervento.

Tali elementi di rinforzo sono applicati alla struttura in calcestruzzo armato esistente dell'edificio, sulla faccia esterna di una zona di nodo, di una trave o di un pilastro a seconda del tipo di elemento di rinforzo, mediante organi di fissaggio a tassello, di tipo chimico o meccanico, vale a dire mediante inserimento di una barra di acciaio in un rispettivo foro realizzato nel volume di calcestruzzo e successiva solidarizzazione della barra di acciaio all'interno del foro con resine chimiche e/o dispositivi meccanici a espansione.

L'utilizzo di organi di fissaggio a tassello, di tipo chimico o meccanico, per l'applicazione degli elementi di rinforzo alla struttura in calcestruzzo armato esistente dell'edificio permette una posa in opera che non richiede manovalanze specializzate, ? di rapida esecuzione, non richiede lavorazioni preparatorie sulle superfici della struttura n? lavorazioni di impasto o miscelamento in cantiere, risultando pertanto pi? pulita e riducendo la produzione di scarti.

Preferibilmente, le piastre formanti il summenzionato primo tipo di elementi di rinforzo (di seguito indicate come piastre di rinforzo) presentano fori opportunamente distribuiti sulla superficie della piastra, ad esempio secondo una disposizione simmetrica rispetto ad almeno un asse, preferibilmente secondo una disposizione simmetrica rispetto a una coppia di assi ortogonali, in modo da garantire un adeguato fissaggio della piastra alla rispettiva zona di nodo della struttura in calcestruzzo armato.

Preferibilmente, gli elementi a trave reticolare formanti il summenzionato secondo tipo di elementi di rinforzo comprendono un primo corrente, che si sviluppa lungo una direzione sostanzialmente rettilinea, un secondo corrente, che si sviluppa lungo una direzione sostanzialmente rettilinea parallelamente al primo corrente, e una coppia di barre sagomate che si sviluppano secondo un andamento sostanzialmente sinusoidale, o in generale a forma di onda, sfalsate l'una rispetto all'altra, e sono connesse ciascuna sia al primo corrente sia al secondo corrente in corrispondenza di rispettivi punti di picco opposti.

Gli elementi a trave reticolare formanti il summenzionato secondo tipo di elementi di rinforzo possono comprendere inoltre, ad almeno una delle loro opposte estremit? longitudinali, una piastra di estremit? dotata di fori per consentire la connessione di tali elementi alla struttura in calcestruzzo armato mediante organi di fissaggio a tassello. Preferibilmente, tali fori sono disposti con una spaziatura reciproca corrispondente a quella dei fori delle piastre di rinforzo, in modo da consentire l'applicazione mediante organdi di fissaggio a tassello delle piastre di estremit? degli elementi a trave reticolare alla struttura in calcestruzzo armato in corrispondenza delle piastre di rinforzo, cos? da creare una struttura di rinforzo continua che da una zona di nodo si estende orizzontalmente lungo una o entrambe le travi che si congiungono in corrispondenza di tale zona di nodo e/o verticalmente lungo i pilastri che si congiungono in corrispondenza di tale zona di nodo.

Possono inoltre essere previsti, nelle zone di nodo della struttura in calcestruzzo armato da rinforzare, elementi di collegamento in acciaio cui sono collegabili le opposte estremit? di elementi di controvento. In particolare, gli elementi di collegamento possono essere connessi alle zone di nodo in corrispondenza delle summenzionate piastre di rinforzo, preferibilmente utilizzando parte dei medesimi organi di fissaggio a tassello utilizzati per la connessione delle rispettive piastre di rinforzo alla struttura in calcestruzzo armato, in modo da essere orientati di un certo angolo sia rispetto alle travi sia rispetto ai pilatri che si congiungono in tale zona di nodo, dunque sia rispetto all'orizzontale sia rispetto alla verticale.

Preferibilmente, agli elementi di controvento possono essere associati dispositivi di dissipazione, di tipo per s? noto, da posizionarsi preferibilmente allineati con tali elementi. In tal modo, alla funzione di rinforzo propria della struttura di rinforzo si aggiunge anche una funzione di smorzamento del sisma mediante dissipazione di energia.

Grazie all'applicazione di un rivestimento coibente del tipo a cappotto, all'intervento di miglioramento della resistenza antisismica dell'edifico viene associato un intervento di miglioramento della prestazione energetica dell'edificio stesso.

A tale scopo, agli elementi di rinforzo della struttura di rinforzo sono collegati elementi di supporto per il supporto dei pannelli di coibentazione. Pi? in particolare, agli elementi a trave reticolare in acciaio applicati sulla faccia esterna delle travi della struttura esistente dell'edificio sono collegati, preferibilmente mediante utilizzo dei medesimi organi di fissaggio a tassello utilizzati per il montaggio degli elementi a trave reticolare in acciaio sulla faccia esterna delle travi della struttura esistente dell'edificio, una pluralit? di montanti verticali che portano a loro volta una pluralit? di profili orizzontali fungenti da elementi di supporto per il supporto dei pannelli di coibentazione.

I summenzionati montanti verticali e profili orizzontali formano cos? un'intelaiatura di supporto per il cappotto che pu? essere agevolmente adattata alla geometria delle facciate dell'edificio, in particolare per tenere conto della presenza di varchi di apertura quali finestre. Tale intelaiatura di supporto pu? essere facilmente smontata, in tutto o in parte, qualora sia necessario accedere alla struttura dell'edificio, ad esempio per verificare lo stato della struttura dell'edificio a seguito di un sisma di intensit? importante. I montanti verticali e i profili orizzontali sono vantaggiosamente realizzati in materiale non degradabile, quale ad esempio alluminio, PVC, ecc.

A seconda delle condizioni delle superfici delle facciate dell'edificio, il rivestimento coibente a cappotto e la relativa intelaiatura di supporto possono essere montati in aderenza alla facciata oppure con una certa distanza dalla facciata, ad esempio di alcuni centimetri, per ovviare a un'eventuale non planarit? delle superfici o per realizzare una camera d'aria fra facciata e rivestimento coibente (cio? una cosiddetta "facciata ventilata").

L'intelaiatura di supporto per il rivestimento coibente, in particolare i montanti verticali di tale intelaiatura, svolge anche la funzione di mezzo antiribaltamento per i tamponamenti esterni dell'edificio, dal momento che in caso di evento sismico pone un vincolo all'eventuale atto di moto della muratura che tenderebbe a ribaltare verso l'esterno. Si noti a tale riguardo che le vigenti linee guida ministeriali per l'applicazione delle agevolazioni del cosiddetto "Sismabonus" agli edifici con struttura a telaio in calcestruzzo armato incentivano in particolare gli interventi di miglioramento sismico che mirano a proteggere i nodi esterni della struttura e a presidiare il ribaltamento dei tamponamenti. Entrambi tali obiettivi sono conseguiti dalla presente invenzione.

In questo modo la struttura di rinforzo da solidarizzare alla struttura esistente dell'edificio e il rivestimento coibente a cappotto, con la relativa intelaiatura di supporto, si integrano a formare un unico sistema di retrofitting applicabile all'involucro esterno degli edifici esistenti ai fini del miglioramento delle loro prestazioni antisismiche ed energetiche.

Breve descrizione delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno pi? chiaramente dalla descrizione che segue, fatta a puro titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui:

- la figura 1 ? una vista frontale di una porzione della struttura di rinforzo e dell'intelaiatura di supporto per un rivestimento coibente a cappotto facenti parte di un sistema per il miglioramento delle prestazioni antisismiche ed energetiche di un edificio con struttura a telaio in calcestruzzo armato;

- le figure 2 e 3 sono rispettivamente una vista frontale e una vista laterale in sezione di una zona di nodo perimetrale della struttura a telaio dell'edificio, su cui ? applicata una piastra di rinforzo in acciaio facente parte della struttura di rinforzo di figura 1;

- la figura 4 ? una vista frontale che mostra in dettaglio un elemento a trave reticolare in acciaio facente parte della struttura di rinforzo di figura 1;

- la figura 5 ? una vista frontale di una zona di nodo cui sono applicati, oltre agli elementi di rinforzo mostrati nella figura 1, elementi di collegamento per il collegamento di elementi di controvento;

- la figura 6 ? una vista frontale che mostra una porzione di trave dell'edificio di figura 1 compresa fra due pilastri, cui sono applicati gli elementi di rinforzo di figura 1;

- le figure 7 e 8 sono rispettivamente una vista frontale e una vista laterale in sezione che mostrano in dettaglio il collegamento fra un elemento a trave reticolare in acciaio facente parte della struttura di rinforzo di figura 1 e le estremit? di due montanti verticali facenti parte dell'intelaiatura di supporto per il rivestimento coibente a cappotto di figura 1;

- le figure 9, 10 e 11 sono rispettivamente una vista frontale, una vista laterale e una vista in pianta della zona di collegamento fra un montante verticale e una coppia di profili orizzontali dell'intelaiatura di supporto di figura 1; e

- le figure 12 e 13 sono viste laterali schematiche che mostrano in sequenza il montaggio dei pannelli di coibentazione sull'intelaiatura di supporto di figura 1.

Descrizione dettagliata

La figura 1 mostra una porzione del perimetro di una struttura a telaio 10 in calcestruzzo armato di un edificio esistente cui ? applicato un sistema per il miglioramento delle prestazioni antisismiche ed energetiche secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.

Ai fini della presente invenzione, ci? che rileva ? solamente la parte perimetrale dell'intera struttura a telaio dell'edificio, per cui il termine "struttura a telaio" di qui in avanti utilizzato ? da intendersi riferito alla parte perimetrale dell'intera struttura a telaio, comprendente, in modo per s? noto, una pluralit? di pilastri perimetrali 12 e travi perimetrali 14 che s'intersecano reciprocamente in zone di nodo perimetrali 16.

Sul lato interno della struttura a telaio 10 ? in genere presente (come parzialmente mostrato in figura 3) un solaio 18, che si connette esternamente alle travi perimetrali 14 ed ? supportato internamente da travi interne 20 (una sola delle quali ? mostrata in figura 3).

Il sistema per il miglioramento delle prestazioni antisismiche ed energetiche dell'edifico secondo la presente invenzione comprende fondamentalmente una struttura di rinforzo applicata sulle facce esterne della struttura a telaio 10, cio? sulle facce esterne dei pilastri perimetrali 12, delle travi perimetrali 14 e delle zone di nodo perimetrali 16, per aumentare la resistenza antisismica dell'edificio, e un rivestimento coibente del tipo a cappotto comprendente una pluralit? di pannelli coibenti 22 (mostrati nelle figure 12 e 13) supportati da un'intelaiatura di supporto fissata alla summenzionata struttura di rinforzo.

La struttura di rinforzo comprende fondamentalmente piastre di rinforzo 24 in acciaio, applicate sulla faccia esterna delle zone di nodo perimetrali 16, ed elementi di rinforzo a trave reticolare 26 in acciaio, applicati sulla faccia esterna delle travi perimetrali 14 e, preferibilmente (come nell'esempio di figura 1), anche dei pilastri perimetrali 12.

Con riferimento alle figure 2 e 3, ciascuna piastra di rinforzo 24 ? fissata alla faccia esterna della rispettiva zona di nodo perimetrale 16 mediante organi di fissaggio 28 che sono preferibilmente formati da organi a tassello, di tipo chimico o meccanico. Un esempio di organo di fissaggio 28 ? mostrato in figura 8 (dove ? utilizzato per il fissaggio di un elemento a trave reticolare 26 a una trave perimetrale 14) e comprende, in modo per s? noto, una barra di acciaio 30 destinata a essere inserita in un rispettivo foro 32 realizzato nel volume di calcestruzzo e successivamente solidarizzata all'interno del foro 32 con resine chimiche e/o dispositivi meccanici a espansione (non mostrati).

Le piastre di rinforzo 24 sono preferibilmente di forma rettangolare. Inoltre, nell'esempio di realizzazione delle figure 1 e 2 le piastre di rinforzo 24 sono montate con il loro lato lungo orientato verticalmente e avente preferibilmente lunghezza maggiore dello spessore delle travi perimetrali 14. In alternativa, le piastre di rinforzo 24 potrebbero essere, in tutto o in parte, montate con il loro lato lungo orientato orizzontalmente e avente preferibilmente lunghezza maggiore della larghezza dei pilastri perimetrali 12. Le piastre di rinforzo 24 potrebbero anche avere una forma a croce o una forma a T, in modo da essere applicate non solo su parte dei due pilastri perimetrali 12, ma anche su parte di una o entrambe le travi perimetrali 14, confluenti nella zona di nodo perimetrale 16, in modo da essere applicate non solo su parte delle travi perimetrali 14, ma anche su parte di uno o entrambi i pilastri perimetrali 12.

Per consentire l'inserimento degli organi di fissaggio 28, le piastre di rinforzo 24 presentano ciascuna una pluralit? di fori opportunamente distribuiti sulla superficie della piastra stessa, preferibilmente secondo una disposizione simmetrica rispetto ad almeno un asse, in particolare un asse parallelo a uno dei due lati della piastra, pi? preferibilmente secondo una disposizione simmetrica rispetto a una coppia di assi ortogonali.

Come detto in precedenza, oltre alle piastre di rinforzo 24 la struttura di rinforzo comprende elementi di rinforzo a trave reticolare 26 (di seguito indicato, per comodit?, semplicemente come "elementi di rinforzo 26"), che nell'esempio di figura 1 sono applicati sulla faccia esterna sia dei pilastri perimetrali 12 sia delle travi perimetrali 14 collegandosi alle piastre di rinforzo 24 nelle zone di nodo perimetrali 16.

Con riferimento alla figura 4, ciascun elemento di rinforzo 26 comprende una prima piastra di estremit? 34 avente fori 34a, un primo corrente 36 (corrente superiore, secondo l'orientamento dell'elemento di rinforzo 26 nella figura 4) estendentesi in direzione sostanzialmente rettilinea (direzione orizzontale, rispetto al punto di vista dell'osservatore della figura 4), un secondo corrente 38 (corrente inferiore, secondo l'orientamento dell'elemento di rinforzo 26 nella figura 4) estendentesi in direzione sostanzialmente rettilinea, parallelamente al primo corrente 36, una coppia di barre sagomate 40 che si sviluppano secondo un andamento sostanzialmente sinusoidale, o pi? in generale a forma di onda, sfalsate l'una rispetto all'altra, e sono connesse ciascuna sia al primo corrente 36 sia al secondo corrente 38 in corrispondenza di rispettivi punti di picco opposti, e una seconda piastra di estremit? 42 avente fori 42a.

I fori 34a nella prima piastra di estremit? 34 e i fori 42a nella seconda piastra di estremit? 42 consentono la connessione dell'elemento di rinforzo 26 alla struttura in calcestruzzo armato mediante i medesimi organi di fissaggio 28 utilizzati per la connessione delle piastre di rinforzo 24. Preferibilmente, i fori 34a nella prima piastra di estremit? 34 sono disposti con una spaziatura reciproca corrispondente a quella dei fori nelle piastre di rinforzo 24, in modo da consentire l'applicazione mediante gli organi di fissaggio 28 delle prime piastre di estremit? 34 degli elementi di rinforzo 26 alla struttura in calcestruzzo armato in corrispondenza delle piastre di rinforzo 24, cos? da creare una struttura di rinforzo continua che da una zona di nodo perimetrale 16 si estende orizzontalmente lungo una o entrambe le travi perimetrali 14 che si congiungono in corrispondenza di tale zona di nodo e/o verticalmente lungo i pilastri perimetrali 12 che si congiungono in corrispondenza di tale zona di nodo perimetrale.

Preferibilmente, l'elemento di rinforzo 26 comprende inoltre una pluralit? di boccole 44 poste nelle zone di giunzione fra il primo corrente 36 e le barre sagomate 40 e/o nelle zone di giunzione fra il secondo corrente 38 e le barre sagomate 40 per consentire l'inserimento di organi di fissaggio, ad esempio del medesimo tipo degli organi di fissaggio 28 utilizzati per il fissaggio della piastra di rinforzo 24, nonch? per il fissaggio delle piastre di estremit? 34 e 42 dell'elemento di rinforzo 26.

La figura 5 mostra una zona di nodo perimetrale 16 su cui ? applicata una piastra di rinforzo 24. Alla piastra di rinforzo 24 sono connesse le piastre di estremit? 34 di quattro elementi di rinforzo 26, due per i pilastri perimetrali 12 che confluiscono nella zona di nodo perimetrale 16 e due per le travi perimetrali 14 che confluiscono nella zona di nodo perimetrale 16. Inoltre, nell'esempio di figura 5 alla piastra di rinforzo 24 sono applicati, preferibilmente utilizzando i fori previsti nella piastra e i medesimi organi di fissaggio 28 utilizzati per il fissaggio della piastra alla struttura sottostante in calcestruzzo armato, elementi di collegamento 46 in acciaio per il collegamento delle estremit? opposte di elementi di controvento 48 (solo parzialmente mostrati nella figura 5, dove sono disegnati in linea a tratti). Tali elementi di collegamento 46 sono orientati di un certo angolo (che nella figura 5 ? un angolo di circa 45?, ma che potrebbe essere maggiore o minore di 45? a seconda della specifica applicazione) sia rispetto ai pilastri perimetrali 12 sia rispetto alle travi perimetrali 14, dunque sia rispetto all'orizzontale sia rispetto alla verticale. Preferibilmente, agli elementi di controvento 48 possono essere associati dispositivi di dissipazione (non mostrati nelle figure, ma comunque di tipo per s? noto), disposti preferibilmente in allineamento con tali elementi. In questo modo, la funzione di rinforzo svolta dalla struttura di rinforzo sopra descritta pu? essere affiancata anche da una funzione di smorzamento del sisma mediante dissipazione di energia.

La figura 6 mostra in vista frontale una porzione della struttura di rinforzo sopra descritta, applicata a una campata di trave perimetrale 14 compresa fra due pilastri perimetrali 12. Oltre alle piastre di rinforzo 24 applicate su entrambe le zone di nodo perimetrali 16 fra cui si estende la trave perimetrale 14, sono previsti due elementi di rinforzo 26 applicati sull'intera lunghezza della trave perimetrale 14. Le piastre di estremit? 42 degli elementi di rinforzo 26 sono a tale scopo accostate l'una all'altra e connesse l'una all'altra, oltre che alla trave perimetrale 14, mediante una piastra di collegamento 50.

Con riferimento nuovamente alla figura 1, l'intelaiatura di supporto per il supporto dei pannelli coibenti 22 formanti il rivestimento coibente a cappotto comprende una pluralit? di montanti verticali 52 e una pluralit? di profili orizzontali 54.

Ciascun montante verticale 52 ? fissato alle sue estremit? superiore e inferiore a un rispettivo elemento di rinforzo 26, vantaggiosamente mediante il medesimo organo di fissaggio 28 con cui l'elemento di rinforzo 26 ? fissato, in corrispondenza delle boccole 44, alla rispettiva trave perimetrale 14 (figure 7 e 8). Come osservabile in figura 11, ciascun montante verticale 52 ha preferibilmente una sezione a forma di U ed ? montato con la sua parete di fondo 52a disposta parallelamente alla facciata dell'edificio.

Con riferimento alle figure dalla 9 alla 11, ciascun profilo orizzontale 54 ? fissato alle sue opposte estremit? a rispettivi montanti verticali 52, ad esempio mediante staffe angolari 56 e bulloni 58. Ciascun profilo orizzontale 54 ha preferibilmente una sezione a doppia T, con una coppia di pareti laterali 54a e una parete di collegamento 54b che collega l'una all'altra le pareti laterali 54a, ed ? montato in modo che le pareti laterali 54a siano orientate verticalmente e che di conseguenza la parete di collegamento sia orientata orizzontalmente.

I montanti verticali 52 e i profili orizzontali 54 sono vantaggiosamente realizzati in materiale non degradabile, quale ad esempio alluminio, PVC, ecc.

La distanza fra i montanti verticali 52, come pure la distanza fra i profili orizzontali 54, possono essere agevolmente adattate alla geometria della facciata dell'edificio, in particolare per tenere conto della presenza di varchi di apertura quali finestre F, come mostrato ad esempio in figura 1.

Con riferimento infine alle figure 12 e 13, le pareti laterali 54a esterne dei profili orizzontali 54, cio? le pareti laterali 54a rivolte da parte opposta rispetto alla facciata dell'edificio, si inseriscono in apposite fenditure 60 previste sulle facce superiori e inferiori dei pannelli coibenti 22, vincolando in tal modo i pannelli coibenti 22 all'intelaiatura di supporto e quindi all'edificio. Le figure 12 e 13 mostrano inoltre come la posa dei pannelli coibenti 22 avvenga montando dapprima una fila di pannelli sopra la precedente, quindi montando un profilo orizzontale 54 in modo da vincolare saldamente la fila di pannelli appena montata, e cos? via.

I pannelli coibenti 12 e l'intelaiatura di supporto formata dai montanti verticali 52 e dai profili orizzontali 54 possono essere montati in aderenza alla facciata, come nell'esempio delle figure 12 e 13, oppure a una certa distanza dalla facciata, ad esempio di alcuni centimetri, per ovviare a un'eventuale non planarit? delle superfici o per realizzare una camera d'aria fra facciata e rivestimento coibente.

La presente invenzione ? stata fin qui descritta con riferimento a sue modalit? di implementazione preferite. ? da intendersi che possono essere previste altre modalit? di implementazione che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, tutte rientranti nell'ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

Claims (12)

RIVENDICAZIONI

1. Sistema per il miglioramento delle prestazioni antisismiche ed energetiche di un edificio esistente, avente struttura a telaio (10) in calcestruzzo armato con una pluralit? di pilastri perimetrali (12) e una pluralit? di travi perimetrali (14) che s'intersecano reciprocamente in zone di nodo perimetrali (16), il sistema comprendendo

- una struttura di rinforzo (24, 26) avente piastre di rinforzo (24) in acciaio, predisposte per essere fissate sulla faccia esterna di dette zone di nodo perimetrali (16), ed elementi di rinforzo (26) a trave reticolare in acciaio, predisposti per essere fissati sulla faccia esterna di detti pilastri perimetrali (12) e di dette travi perimetrali (14), e

- un rivestimento coibente del tipo a cappotto, avente un'intelaiatura di supporto (52, 54), portata da detta struttura di rinforzo (24, 26) e formata da una pluralit? di montanti verticali (52) e una pluralit? di profili orizzontali (54), e una pluralit? di pannelli coibenti (22) montati su detta intelaiatura di supporto (52, 54).

2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui ciascuna di dette piastre di rinforzo (24) presenta fori (24a) distribuiti sulla sua superficie, preferibilmente secondo una disposizione simmetrica rispetto ad almeno un asse, pi? preferibilmente secondo una disposizione simmetrica rispetto a una coppia di assi ortogonali, per consentire l'inserimento di organi di fissaggio (28) a tassello per il fissaggio della piastra di rinforzo (24) a una rispettiva zona di nodo perimetrale (16).

3. Sistema secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui dette piastre di rinforzo (24) presentano forma rettangolare e/o a croce e/o a T.

4. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuno di detti elementi di rinforzo (26) comprende un primo corrente (36), che si sviluppa lungo una direzione sostanzialmente rettilinea, un secondo corrente (38), che si sviluppa lungo una direzione sostanzialmente rettilinea parallelamente a detto primo corrente (36), e una coppia di barre sagomate (40) che si sviluppano secondo un andamento a forma di onda, in particolare un andamento sostanzialmente sinusoidale, sfalsate l'una rispetto all'altra, e sono connesse ciascuna sia a detto primo corrente (36) sia a detto secondo corrente (38) in corrispondenza di rispettivi punti di picco opposti.

5. Sistema secondo la rivendicazione 4, in cui ciascuno di detti elementi di rinforzo (26) comprende inoltre, ad almeno una delle sue opposte estremit? longitudinali, una piastra di estremit? (34, 42) dotata di fori (34a, 42a) per l'inserimento di organi di fissaggio (28) a tassello per il fissaggio della piastra di estremit? (34, 42) a uno di detti pilastri perimetrali (12) o a una di dette travi perimetrali (14).

6. Sistema secondo la rivendicazione 4 o la rivendicazione 5, in cui ciascuno di detti elementi di rinforzo (26) comprende inoltre una pluralit? di organi a boccola (44) posti in zone di giunzione fra detto primo corrente (36) e dette barre sagomate (40) e/o in zone di giunzione fra detto secondo corrente (38) e dette barre sagomate (40) per l'inserimento di organi di fissaggio (28) a tassello per il fissaggio dell'elemento di rinforzo (26) a uno di detti pilastri perimetrali (12) o a una di dette travi perimetrali (14).

7. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i montanti verticali (52) di detta intelaiatura di supporto (52, 54) sono connessi agli elementi di rinforzo (26) di detta struttura di rinforzo (24, 26) e in cui i profili orizzontali (54) di detta intelaiatura di supporto (52, 54) sono connessi a detti montanti verticali (52).

8. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i profili orizzontali (54) di detta intelaiatura di supporto (52, 54) presentano ciascuno una parete laterale verticale (54a) e in cui i pannelli coibenti (22) presentano fenditure (60) su rispettive facce superiori e inferiori per l'inserimento di dette pareti laterali verticali (54a) dei profili orizzontali (54).

9. Metodo per il miglioramento delle prestazioni antisismiche ed energetiche di un edificio esistente, avente struttura a telaio (10) in calcestruzzo armato con una pluralit? di pilastri perimetrali (12) e una pluralit? di travi perimetrali (14) che s'intersecano reciprocamente in zone di nodo perimetrali (16), il metodo comprendendo le operazioni di:

a) applicare piastre di rinforzo (24) in acciaio alle facce esterne delle zone di nodo perimetrali (16) di detta struttura a telaio (10) ed elementi di rinforzo (26) a trave reticolare in acciaio alle facce esterne dei pilastri perimetrali (12) e delle travi perimetrali (14) di detta struttura a telaio (10), dette piastre di rinforzo (24) e detti elementi di rinforzo (26) formando una struttura di rinforzo (24, 26) atta ad aumentare la resistenza antisismica di detta struttura a telaio (10),

b) montare su detta struttura di rinforzo (24, 26) un'intelaiatura di supporto (52, 54) formata da una pluralit? di montanti verticali (52) e una pluralit? di profili orizzontali (54), e

c) montare su detta intelaiatura di supporto (52, 54) una pluralit? di pannelli coibenti (22) a formare un rivestimento coibente del tipo a cappotto.

10. Metodo secondo la rivendicazione 9, in cui le piastre di rinforzo (24) e gli elementi di rinforzo (26) di detta struttura di rinforzo (24, 26) sono fissati alle facce esterne delle zone di nodo perimetrali (16) di detta struttura a telaio (10) e rispettivamente alle facce esterne dei pilastri perimetrali (12) e delle travi perimetrali (14) di detta struttura a telaio (10) mediante organi di fissaggio (28) a tassello, di tipo chimico o meccanico.

11. Metodo secondo la rivendicazione 10, in cui i montanti verticali (52) di detta intelaiatura di supporto (52, 54) sono connessi agli elementi di rinforzo (26) di detta struttura di rinforzo (24, 26) mediante i medesimi organi di fissaggio (28) a tassello utilizzati per il fissaggio di detti elementi di rinforzo (26) alle travi perimetrali (24) di detta struttura a telaio (10).

12. Metodo secondo la rivendicazione 10 o la rivendicazione 11, in cui i pannelli coibenti (22) sono montati fra coppie verticalmente adiacenti di profili orizzontali (54) di detta intelaiatura di supporto (52, 54) e sono vincolati a detti profili orizzontali (54) mediante inserimento di pareti laterali verticali (54a) di detti profili orizzontali (54) in fenditure (60) previste su facce superiori e inferiori dei pannelli coibenti (22).