(15.07.2020) Il cappotto sismico è una moderna tecnica di consolidamento di edifici esistenti, finalizzata ad implementare le capacità antisismiche intervenendo solo sull'esterno senza disturbare lo stato di esercizio e quindi l'agibilità degli ambienti. Questo approfondimento illustra le potenzialità di Aedes.PCM in merito all’analisi e la verifica di sistemi di rinforzo come il 'cappotto sismico' attraverso un semplice esempio, allegato su file che tutti gli Utenti di PCM 2020 possono aprire e consultare (scaricare il file, copiarlo in C:\Aedes2020\Pcm\Progetti ed aprirlo da PCM).
Il modello di esempio consiste in una unità strutturale di forma rettangolare (7.5 x 5 m) costituita da pareti perimetrali in muratura di mattoni pieni e malta di calce e spessore pari a 25 cm. L’altezza dell’edifico è pari a 4 m. Sono presenti due aperture sulla facciata Nord e due aperture sulla facciata Sud di dimensioni 1.5 x 2.5 m.
Tutto il perimetro esterno viene rinforzato con il sistema del 'cappotto sismico' con uno spessore della parete in c.a. pari a 15 cm. Le pareti in c.a. sono state modellate effettuando una copia della parete in muratura esistente e modificando successivamente materiale e spessore del muro. La distanza tra le due pareti parallele è pari a 5 cm.
Le tecniche di modellazione e di analisi sono descritte in dettaglio nel documento di approfondimento.

Nello stesso documento, ampio spazio viene riservato successivamente alle configurazioni degli edifici reali, frequentemente irregolari o con piante non compatte, caratterizzate da murature 'interne' variamente organizzate.
La riuscita ottimale dell'intervento di 'cappotto sismico' deve essere calibrata con un'adeguata analisi strutturale tenendo presente, oltre alle modalità di schematizzazione degli elementi resistenti verticali (es.: beam, con modello a telaio equivalente), una serie di altri aspetti di primaria importanza, che possono essere sintetizzati nei seguenti punti.

(1) Piante limitate e compatte, edifici regolari.
Il cappotto sismico deve essere calibrato in modo da sostituire la funzione antisismica delle murature perimetrali: dal punto di vista del calcolo strutturale, è possibile eseguire un'analisi dinamica modale, considerando per i setti in c.a. un comportamento non dissipativo.

(2) Edifici articolati, con piante più o meno irregolari e con presenza di significative murature portanti interne: analisi globale.
L'analisi globale deve necessariamente essere di tipo non lineare (analisi pushover), e il consolidamento verrà in tal modo calibrato anche in relazione agli effetti sulle sollecitazioni sismiche nelle pareti murarie interne.

(3) Edifici articolati, con piante più o meno irregolari e con presenza di significative murature portanti interne: verifica di capacità dei solai.
In caso di impalcati rigidi, è necessario affiancare all'analisi globale la verifica di capacità dei solai per trasmettere le azioni inerziali nel proprio piano e farle migrare dalle pareti murarie interne alle pareti perimetrali consolidate con le lastre. In sostanza, per la corretta analisi dell'edificio non è importante solo la modellazione degli elementi strutturali verticali, ma è altrettanto fondamentale considerare la capacità del solaio esistente per azioni nel proprio piano.

(4) Controllo su modi torsionali indotti.
E' necessario in ogni caso eseguire un'analisi modale della struttura originaria e di quella consolidata, confrontando la variazione dei modi di vibrare e l'eventuale insorgenza o amplificazione di modi torsionali, preferibilmente da evitare (è possibile a tal fine agire anche su spessori diversi delle lastre in c.a. su prospetti differenti, in modo da bilanciare gli effetti).