Sistemi a verde verticale su edifici esistenti: il comportamento sismico valutato con LiDAR e tavola vibrante
L’integrazione di pareti verdi e fioriere su strutture in calcestruzzo armato esistenti solleva interrogativi specifici riguardo alla cinematica di interfaccia e agli spostamenti permanenti degli elementi di contenimento del terreno sotto azione sismica. Una sperimentazione condotta su tavola vibrante ha analizzato il comportamento residuo di living wall montati in facciata e di moduli pensili ancorati in copertura, su un telaio in c.a. carente di adeguamento antisismico.
Configurazione della prova su modello in scala 1:3
Il programma sperimentale ha previsto due fasi distinte. Nella fase A, un telaio in scala 1:3 è stato testato come struttura carente, priva di interventi di miglioramento sismico. Nella fase B, lo stesso telaio è stato integrato con elementi di verde verticale, simulando una condizione di retrofit combinato.
Per la misurazione degli spostamenti è stata utilizzata una scansione laser terrestre ad alta precisione (TLS), applicata prima e dopo ogni ciclo di eccitazione sismica. Le nuvole di punti tridimensionali generate hanno permesso, attraverso tecniche di confronto cloud-to-cloud, di quantificare sia lo spostamento globale della struttura sia il comportamento cinematico locale dei singoli componenti vegetali.
Spostamenti residui del telaio e comportamento dei pannelli
Il telaio in cemento armato ha mostrato spostamenti permanenti dell’ordine del millimetro, coerenti con le misure ottenute tramite sensori a filo estensimetrico. I moduli pensili, invece, hanno evidenziato un comportamento dipendente dalla configurazione di ancoraggio: scorrimenti traslazionali fino a 8 cm e rotazioni che hanno raggiunto i 13 gradi sotto eccitazione ripetuta. I pannelli per living wall, diversamente, sono rimasti stabili per tutta la durata della prova.
Un dato operativamente rilevante riguarda la riduzione della densità della nuvola di punti. Con un campionamento ridotto al 5% del dato originale, l’errore quadratico medio sulla ricostruzione delle deformazioni globali è stato di 3,03 mm, con una deviazione di circa il 2% rispetto ai valori di picco misurati a risoluzione piena.
Implicazioni per il progetto di sistemi di ancoraggio
I risultati confermano la capacità del monitoraggio TLS di rilevare comportamenti cinematici differenziati tra i vari componenti di un sistema integrato di verde verticale. Le prove evidenziano inoltre una variabilità significativa nelle prestazioni degli ancoraggi per copertura basati su attrito, quando sottoposti a sollecitazioni sismiche ripetute. Per il progettista, ciò si traduce nella necessità di verificare la tenuta meccanica dei sistemi di fissaggio dei moduli pensili, soprattutto in copertura, dove l’azione sismica può indurre scorrimenti e rotazioni non trascurabili rispetto a quelli della struttura portante.
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