Quattro domande sulla muratura armata: analisi e verifiche

Quattro domande sulla muratura armata: analisi e verifiche

La muratura armata è una tecnologia che sta prendendo sempre più piede grazie al fatto che coniuga la sicurezza strutturale alle alte prestazioni termiche, inoltre ha ottima durabilità e non presenta le note problematiche di verifica dei nodi dei telai in CA che sono sorte con le recenti NTC 2018.

A differenza della muratura tradizionale, caratterizzata da verifiche che escludono la resistenza a trazione, l’inserimento di armature nella muratura introduce una resistenza a trazione e consente di realizzare strutture con pareti più snelle e con minore area resistente rispetto alla muratura non armata.

Cerchiamo di conoscere meglio questa tecnologia, le cui verifiche sono trattate nelle NTC ai paragrafi 4.5.7 e 7.8.3, rispondendo a quattro domande sulla muratura armata.

1 – Cos’è la muratura armata?

Come accennato nell’introduzione, è una muratura in laterizi (pieni e semipieni), che presenta armature verticali e orizzontali annegate nella malta o nel conglomerato cementizio di riempimento.

Muratura armata

Fig.1_Intersezione a T nella muratura armata – immagine dal manuale della muratura armata Danesi

2 – “Quanto” è armata?

Debolmente, tipicamente servono barre orizzontali Ф5 ogni due corsi e barre verticali Ф16 in corrispondenza delle estremità di ogni maschio murario. Le percentuali di armatura minime si distinguono in:

  • armature orizzontali, se usate per incrementare la resistenza nel piano o quando sia richiesta armatura a taglio:
    • diametro minimo Ф 5mm
    • 04% < Afo / Alorda < 0.5%
    • interasse barre orizzontali < 60 cm
  • Armature verticali:
    • 1 Ф16 all’inizio e alla fine di ogni parete, all’intersezione con pareti ortogonali, in corrispondenza di ogni apertura
    • 05% < Afv / Alorda < 1%
    • Interasse barre verticali < 4 m

Dove Afo è l’armatura orizzontale, Afv è l’armatura verticale e Alorda è l’area lorda della parete (lunghezza x spessore parete per l’armatura verticale, altezza x spessore parete per l’armatura orizzontale).

Muratura armata

Fig.2_Disposizione generale delle armature – immagine dal manuale della muratura armata Danesi

3 – Che tipo di analisi si possono fare sulla muratura armata?

È possibile fare analisi lineari o non lineari. Una volta realizzato il modello a telaio equivalente con PRO_SAM è possibile scegliere la tipologia di analisi, è inoltre possibile convertire automaticamente il modello a telaio in un modello plate-shell.

PRO_SAP fa analisi lineari sia su modelli a telaio equivalente che su modelli con elementi plate-shell. Nei modelli con plate-shell PRO_SAP fa una integrazione automatica delle tensioni locali per ottenere le azioni risultanti di ogni maschio e di ogni trave, poi una volta ottenute le azioni macro esegue la progettazione automatica delle armature.

PRO_SAM fa analisi statiche non lineari su modelli a telaio equivalente, in fase di input è necessario inserire le armature di maschi e fasce, in maniera tale da costruire la curva di capacità tenendo conto direttamente di resistenze e spostamenti ultimi previsti dalla normativa per la muratura armata.

muratura armata

Fig.3_Modelli di calcolo PRO_SAP e PRO_SAM

4 – Quali sono le verifiche previste?

Innanzi tutto è richiesto un comportamento di tipo globale, quindi i sistemi resistenti verticali e orizzontali devono essere collegati tra loro in modo da resistere alle azioni orizzontali e verticali in maniera “scatolare”.

Analogamente alla muratura tradizionale sono previste verifiche di pressoflessione nel piano e fuori piano e verifiche a taglio, i meccanismi di rottura prevedono però un contributo dell’armatura, in particolare le verifiche a:

  • pressoflessione nel piano e fuori piano – sono analoghe a quelle delle sezioni in cemento armato con un diagramma delle compressioni della muratura rettangolare con profondità pari a 0,8 la profondità dell’asse neutro e tensione pari a 0,85 fd. Le deformazioni massime da considerare sono pari a εm = 0,0035 per la muratura compressa e εs = 0,01 per l’acciaio teso. In caso di analisi statica non lineare si adottano come valori di progetto le resistenze medie dei materiali e lo spostamento ultimo può essere assunto pari all’1,6% dell’altezza del pannello;
  • taglio tengono conto dei contributi della muratura (Vt,M) e dell’armatura (Vt,S), qualora sia presente almeno l’area minima prevista, secondo le relazioni indicate al paragrafo 7.8.3.2.2

È questo il vantaggio maggiore della muratura armata, cioè il fatto che con minime quantità di armatura si possano considerare i contributi resistenti sia a pressoflessione che a taglio.

muratura armata

Fig.4_ Verifiche di resistenza nella muratura armata

È possibile richiedere una versione free di PRO_SAP che esegue le analisi lineari nella muratura armata, qui.

È possibile scaricare il manuale della muratura armata, qui.

Con la collaborazione dell’Ing. Gennj Venturini, Responsabile ricerca e sviluppo – 2S.I. Software e Servizi per l’Ingegneria S.r.l. venturini@2si.it

 

 

I contenuti a cura della redazione di www.ingegneri.cc sono elaborati e visionati da Simona Conte, Giulia Gnola, Daniel Scardina, Gloria Alberti. Gli approfondimenti tecnici si rivolgono ad un pubblico di professionisti che intende restare aggiornato sulle novità di settore.

Potrebbero interessarti anche