L'impiego di barre elicoidali per il rinforzo di murature

The Italian building heritage is mainly characterized by masonry structures mostly historic buildings and reinforced concrete structures, which often require renovation and reconstruction. Nevertheless, while for reinforced concrete constructions the design rules of the recovery interventions are clear and well defined by the standards, as regards masonry constructions, characterized by an innumerable variety of types, there are often no useful references for a precise evaluation of the ultimate strength of the reinforcement intervention. In this context, the thesis studies a recent reinforcement technique, which is reversible, durable and not very invasive: the binding reinforced with helicoidal bars. The thesis studies the behavior of this technique both experimentally and theoretically. The experimental program with the relative laboratory tests is divided into two phases. The first performed on masonry panels with helicoidal bars characterized by different parameters such as diameter, depth of insertion and position inside the masonry panel or rather in the brick or in the mortar joints, aimed at determining the correlation with the extraction force defined by monotonic and cyclic tests. The second phase instead conducted on T-shaped masonry specimens subjected simultaneously to the application of vertical and horizontal loads considering three configurations: unreinforced, reinforced with helicoidal bars and reinforced with resin and rebars; to compare the failure mode and the horizontal loads achieved by varying the number and depth of installation of the reinforcements. This research aims to be the starting point for the evaluation of a new consolidation technique.

Il patrimonio edilizio italiano è caratterizzato prevalentemente da strutture in muratura portante perlopiù edifici storici o da strutture in calcestruzzo armato, che spesso necessitano interventi di ristrutturazione e rifacimento. Tuttavia, mentre per le costruzioni in calcestruzzo armato le regole di progettazione degli interventi di recupero sono chiare e ben definite dalle norme, per quanto riguarda le costruzioni in muratura, caratterizzate da un’innumerevole varietà di tipologie, spesso non vi sono riferimenti utili per una valutazione precisa della resistenza ultima dell’intervento di rinforzo. In questo ambito la tesi studia una tecnica di rinforzo piuttosto recente, che risulta essere reversibile, durevole e poco invasiva: le cuciture armate con barre elicoidali. La tesi studia il comportamento di tale tecnica sia sperimentalmente che teoricamente. Il programma sperimentale con le relative prove di laboratorio si articola in due fasi. La prima eseguita su pannelli in muratura con barre elicoidali caratterizzate da differenti parametri quali il diametro, la profondità di infissione e la posizione all’interno del pannello murario ossia nel mattone o nei giunti di malta, volta alla determinazione della correlazione di questi con la forza d’estrazione definita mediante prove monotone e cicliche. La seconda fase invece svolta su provini in muratura a T sottoposti contemporaneamente all’applicazione di carichi verticali e orizzontali considerando tre configurazioni: non rinforzato, rinforzato con barre elicoidali e rinforzato con resina e barre d’armatura; al fine di confrontare la modalità di rottura e i carichi orizzontali raggiunti al variare della numerosità e della profondità d’installazione dei rinforzi. Questa ricerca vuole essere il punto di partenza per la valutazione di una nuova tecnica di consolidamento.