ITFI20130056A1 - Diatono artificiale. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un diatono artificiale.

E’ noto che i “diatoni” sono elementi, artificiali o naturali, disposti ortogonalmente al piano del pannello murario che hanno la funzione di legare l'opera muraria, realizzando un certo grado di ingranamento tra i paramenti.

E’ altresì noto che la presenza di diatoni distribuiti con regolarità nella muratura contribuisce in misura rilevante ad avere un comportamento monolitico del muro e quindi, in particolare, una migliore risposta alle eventuali azioni orizzontali ortogonali al piano, quali ad esempio quelle sismiche.

In Fig.1 è schematicamente una struttura muraria (M) i cui paramenti sono collegati da un diatono lapideo che nel disegno è contraddistinto dal riferimento “D”.

I diatoni risultano utili anche per i carichi verticali ordinari, in quanto ripartiscono le azioni orizzontali nello spessore murario, riducendo inoltre le spinte interne nelle murature irregolari dove l’inclinazione delle superfici di appoggio tra una pietra e l’altra può dar luogo ad azioni orizzontali tendenti ad aprire il muro allontanando i paramenti tra loro.

Inoltre, è noto che i diatoni, collegando tra loro i paramenti di uno stesso pannello murario, ne incrementano la resistenza nei confronti delle azioni di taglio generate dai moti di rotazione dovuti ad eventi sismici.

In particolare, è nota una tecnica che prevede di dotare la muratura di elementi, detti “diatoni armati”, passanti in direzione trasversale alla faccia della parete che ne risulta sprovvista.

Le murature di scarsa qualità sono caratterizzate dall’assenza o da un numero insufficiente di diatoni, pertanto, i paramenti murari si comportano indipendentemente l’uno dall’altro. Per porre rimedio a tale problema si inseriscono dei diatoni artificiali realizzati gettando in opera degli elementi in cemento armato all’interno di fori praticati con una carotatrice. La presenza di tali elementi, che si ancorano alla muratura attraverso le asperità sulla superficie di contatto, e la loro rigidezza a taglio consente di diminuire la vulnerabilità della parete nei confronti di eventuali meccanismi di ribaltamento.

L’intervento di inserimento di diatoni artificiali risulta descritto in diverse pubblicazioni specialistiche sul consolidamento murario.

Alcuni limiti di tale intervento consistono nel fatto che i diatoni artificiali dimostrano una elevata (spesso eccessiva) invasività e rigidezza e proprio per questo motivo possono costituire facili vie preferenziali di rottura della muratura. L’intervento con diatoni armati è facilmente leggibile e localizzato ma, se realizzato in modo diffuso, può assumere un rilevante specie nelle murature faccia a vista. Le Figg. 2 e 3 degli annessi disegni illustrano, rispettivamente in vista frontale e in sezione secondo la linea C-C, diatoni artificiali in c.a. (DA) all’interno di fori appositamente praticati nella muratura (M).

Le Figg. 4 e 5 degli annessi disegni illustrano, rispettivamente in vista frontale e in sezione secondo la linea H-H, diatoni artificiali armati con profilati di acciaio (DS). Lo scopo principale della presente invenzione è quello di proporre un diatono artificiale che consenta di incrementare ulteriormente il campo di applicazione di tali dispositivi e al contempo incrementare l’interbloccaggio dei paramenti delle strutture murarie, in particolare quelle più irregolari.

A questo risultato si è pervenuti, in conformità della presente invenzione adottando l’idea di realizzare un dispositivo avente le caratteristiche indicate nella rivendicazione 1. Altre caratteristiche dell’invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Grazie alla presente invenzione, i paramenti dei pannelli murari risultano più correttamente ed efficacemente vincolati tra loro. Inoltre, la presente invenzione è vantaggiosamente applicabile , alle strutture murarie caratterizzate da tessitura particolarmente irregolari come ad esempio le mura urbiche. Oltre a ciò sta il fatto che la realizzazione di diatoni in conformità della presente invenzione non comporta sostanziali aumenti dei costi rispetto ai tradizionali diatoni artificiali. Questi ed ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione saranno più e meglio compresi da ogni tecnico del ramo grazie alla descrizione che segue ed agli annessi disegni, forniti a titolo esemplificativo ma da non considerarsi in senso limitativo, nei quali:

− la Fig.1 rappresenta schematicamente una struttura muraria (M) i cui paramenti sono collegati da un diatono lapideo che nel disegno è contraddistinto dal riferimento “D”;

− le Figg. 2 e 3 illustrano, rispettivamente in vista frontale e in sezione secondo la linea C-C, diatoni artificiali in c.a. (DA) all’interno di fori appositamente praticati nella muratura (M);

− le Figg. 4 e 5 illustrano, rispettivamente in vista frontale e in sezione secondo la linea H-H, diatoni artificiali armati con profilati di acciaio (DS); − le Figg. 6 e 7 rappresentano schematicamente due diatoni artificiali in conformità della presente invenzione;

− la Fig.8 rappresenta schematicamente un pannello murario nel quale sono stati praticati dei fori per la realizzazione di diatoni artificiali in conformità della presente invenzione;

− la Fig.9 rappresenta schematicamente uno svasatore utilizzabile per realizzare diatoni artificiali in conformità della presente invenzione;

− la Fig.10 rappresenta uno schema dello stato di compressione del diatono di Fig.6 a seguito del pretensionamento della barra interna;

− le Figg.11-13 rappresentano schematicamente una ulteriore tecnica di realizzazione di un diatono in conformità della presente invenzione;

− la Fig.14 è un particolare ingrandito di Fig.13.

Ridotto alla sua struttura essenziale e con riferimento alle figure da 6 a 14 degli annessi disegni, un diatono artificiale (1) in conformità della presente invenzione è realizzato prevedendo l’utilizzo di una calza (2) in maglia tubolare, deformabile elasticamente, che avvolge una barra metallica (3) inserita in un foro (4) che passa attraverso lo spessore della muratura (5), cioè attraverso i paramenti della stessa. Eseguito il foro (4) nella muratura (5), ad esempio con carotatrici con sonda ruotante diamantata non vibranti né a percussione, viene inserita la barra (3) sui è stata preventivamente investita la calza (2) con i dispositivi di iniezione. L’ancoraggio viene reso solidale alla muratura (5) con l’iniezione, a bassa pressione, di una miscela (a base cementizia o base calce a seconda delle diverse situazioni) all’interno della calza (2).

Per l'iniezione della malta nella calza (2) sono utilizzabili le attrezzature comunemente disponibili in commercio.

La calza (2) contiene la malta iniettata e, espandendosi, va ad occupare i vuoti presenti intorno al foro (4); solo la parte più fluida della malta fuoriesce in piccola parte dalle maglie della calza (2) andando ad impregnare le parti di muratura (5) a contatto con la calza stessa.

In questo modo, l’ancoraggio della barra (3) nel muro (5) è garantito sia per azione meccanica (poiché le varie imbozzature della calza formatesi con l'iniezione della malta impediscono lo sfilamento della barra) sia per azione chimica tra la miscela e il materiale lapideo a contatto con la calza.

Inserendo questi dispositivi nello spessore murario previa perforazione e iniettando la miscela si realizzano dei veri e propri diatoni capaci di impedire l’allontanamento reciproco tra i paramenti murari. La sezione della barra metallica sarà dimensionata in modo da poter contare sulla resistenza a taglio necessaria.

Per migliorare in modo sostanziale la trattenuta del paramento, e quindi il funzionamento meccanico del diatono (1), la sezione quest’ultimo nelle parti di estremità (10) è maggiore rispetto alla parte centrale (11). A tale scopo, si utilizza uno svasatore (6) per allargare il foro di posizionamento della barra ai due lati opposti del foro stesso. In tal modo, la calza (2) riempita con la miscela si espande non solo nei vuoti presenti lungo il foro centrale ma anche alle estremità formando così veri e propri “tappi” conici capaci di bloccare meccanicamente, grazie alla loro forma, gli eventuali movimenti reciproci dei paramenti murari.

Lo stesso effetto di trattenimento può essere ottenuto forando la pareti per qualche centimetro con una carotatrice di diametro maggiore rispetto a quella utilizzata per realizzare il primo foro nello spessore murario. Anche in questo caso si ottiene una forma che blocca i movimenti di distacco dei paramenti, realizzando due “tappi” cilindrici anziché conici come in Fig.7. In cui il diatono (1) in conformità dell'invenzione presenta un corpo centrale sostanzialmente cilindrico (11) e due parti di estremità (10) anch'esse cilindriche il cui diametro (D10) è maggiore del diametro (D11) del corpo centrale (11).

L'iniezione della malta può essere effettuata anche attraverso la barra (3) che in tal caso sarà cava e provvista di fori radiali comunicanti con la cavità interna per la fuoriuscita della malta ed il suo passaggio nella calza (2) investita sulla stessa barra. Nel caso in cui si voglia aumentare ulteriormente l’effetto di contenimento dei diatoni si può applicare una pretensione alla barra (3) mediante l’uso di un martinetto cavo o di una semplice chiave dinamometrica. La tensione nella barra (3) viene applicata quando ancora la miscela di iniezione non ha fatto presa, oppure prima dell’iniezione della malta, e viene contrastata mediante piastre metalliche temporaneamente disposte come capochiave alle due estremità del diatono. A presa effettuata (tipicamente, per una malta cementizia, sono sufficienti 7-8 gg) le piastre vengono rimosse e la forza di trazione della barra si trasforma a quel punto in compressione per il diatono che, avendo forma troncoconica alle estremità, applica questa azione di contenimento reciproco ai paramenti. Lo stato di compressione del diatono (1) è schematicamente illustrato in Fig.10. La tesatura delle barre (3) è ora diventata compressione dei diatoni (1) e quindi per il pannello murario (5).

Nel caso delle mura urbiche, la tecnica sopra descritta può essere ulteriormente specializzata come segue.

Dati gli spessori murari piuttosto rilevanti, si può operare all’interno del primo paramento (50), togliendo temporaneamente una pietra (7) e andando a realizzare il diatono (1) all’interno dello spessore murario come descritto in precedenza. All’interno del perforo, esternamente alla calza (2), si possono passare dei trefoli metallici (8), ad esempio di acciaio inox, che possono essere collegati al paramento esterno (50) inserendosi nei giunti di malta precedentemente scarniti. Completato il diatono (1) si reinserisce la pietra (7) precedentemente rimossa. Questa procedura è illustrata schematicamente nelle Figg.11-14.

In ognuno dei casi illustrati nelle Figg.6-14, il diatono (1) presenta due parti di estremità (10) la cui sezione trasversale è di superficie maggiore rispetto alla sezione trasversale del corpo centrale (11).

Sebbene negli esempi illustrati nelle Figg.6-14 le dette parti di estremità (10) del diatono (1) siano tronco-coniche o cilindriche, è inteso che la forma di tali estremità (10) può variare in qualsiasi adatto modo.

In pratica i particolari di esecuzione possono comunque variare in maniera equivalente per ciò che attiene alla forma, alla disposizione e alle dimensioni dei singoli elementi descritti e illustrati senza per questo uscire dall'ambito dell'idea di soluzione adottata e perciò restando nei limiti della tutela accordata dal presente brevetto.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1) Diatono artificiale comprendente una barra (3) inseribile longitudinalmente in un foro (4) che attraversa lo spessore di una struttura muraria (5) ed una calza (2) elasticamente deformabile investita sulla detta barra (3), la detta calza (2) essendo permeabile alle malte iniettabili in maniera che una parte più fluida di malta iniettata all’interno della calza (2) può trasmigrare in parte all’esterno della stessa entrando in contatto con i materiali che costituiscono la struttura muraria (5) lungo una direzione corrispondente a quella della barra (3) mentre la calza (2) si espande per effetto della pressione esercitata dalla malta iniettata al suo interno, in cui dopo un tempo prestabilito la malta solidifica assumento una forma corrispondente a quella della calza (2) formando un diatono (1) avente un corpo centrale (11) e due porzioni di estremità (10), caratterizzato dal fatto che la sezione trasversale delle dette porzioni di estremità (10) è di superficie maggiore rispetto alla sezione trasversale del corpo centrale (11).
2. 2) Diatono artificiale secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che le dette porzioni di estremità (10) sono tronco-coniche con la base minore rivolta verso il corpo centrale (11).
3. 3) Diatono artificiale secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che le dette porzioni di estremità (10) sono cilindriche.
4. 4) Diatono artificiale secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che è compresso prima dell’iniezione della malta o successivamente all’iniezione della malta.
5. 5) Diatono artificiale secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che è compresso.
6. 6) Diatono artificiale secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la detta barra (3) è cava e presenta una pluralità di fori radiali, per cui la malta può essere iniettata nella barra (3) e, attraverso i fori radiali di quest’ultima, nella calza (2).
7. 7) Diatono artificiale secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che comprende uno o più trefoli metallici (8) passanti longitudinalmente all’esterno della calza (2) e sporgenti da entrambe le dette porzioni di estremità (10).