Le murature esterne portanti, ovvero le chiusure verticali portanti, oltre ad espletare le funzioni di separazione dall’esterno e quindi di assicurare l’efficienza degli strati funzionali, sono chiamate a garantire la sicurezza statica complessiva dell’intero edificio.

Di conseguenza queste devono essere in grado di resistere a peso proprio, carichi verticali (ed eventuali carichi orizzontali) trasmessi dagli impalcati, carichi orizzontali esterni (provenienti da vento, sisma, spinta del terreno), sovraccarichi permanenti direttamente applicati (finiture superficiali, carichi appesi), sovraccarichi accidentali direttamente applicati (spinta della folla, urti).

Le murature esterne portanti, si suddividono ulteriormente in Murature e Setti Portanti.

Leggi anche: Cenni di statica delle murature. Il materiale forte a compressione e debole a trazione

Murature esterne portanti: ruolo delle malte, elementi lapidei e laterizio

Le murature sono elementi costruttivi funzionali essenzialmente costituiti da conci, mattoni o blocchi (variamente squadrati o lavorati) correlati, anche se non sempre, alle malte attraverso tre differenti procedimenti tecnico-costruttivi:

La messa in opera degli elementi costruttivi base (ECB), quando questi si presentano non perfettamente squadrati, provoca nella muratura un sistema di trasmissione dei carichi che tende a gravare puntualmente sui conci sottostanti; questo può comportare reazioni vincolari inaspettate dal punto di vista dell’equilibrio complessivo del paramento murario, a scapito della durabilità delle caratteristiche meccaniche dei singoli conci e, quindi, delle caratteristiche statiche dell’intera muratura.

Questo effetto è inversamente proporzionale al grado di lavorazione dei conci.

Il ruolo delle malte nelle murature è quello di regolarizzare la distribuzione dei carichi, renderli da puntuali a uniformemente distribuiti lungo tutta la muratura. L’utilizzo delle malte è funzionale all’aumento della superficie di contatto e dell’attrito fra un concio ed un altro; serve, inoltre, per creare un livellamento dei filari orizzontali della muratura.

I giunti delle malte dipendono anch’essi dalla qualità della lavorazione dei mattoni: nelle architetture tradizionali variano dai 5 ai 20 mm; attraverso l’utilizzo di mattoni di ultima generazione, è possibile ottenere giunti di malta dello spessore paragonabile a 1 mm.

Le murature costruite a secco sono tipiche, come detto, soprattutto dell’architettura della tradizione in cui ritroviamo dunque murature esterne portanti costituite da conci lapidei informi.

Per quanto riguarda, invece, quelle realizzate in umido con elementi lapidei aggregati attraverso l’utilizzo delle malte, possiamo riconoscere le seguenti tipologie, partendo dalla lavorazione più grezza, fino a quella più d’avanguardia:

  1. muratura in pietrame informe e malta di calce;
  2. muratura a sacco;
  3. muratura in conci sbozzati;
  4. muratura in conci squadrati;
  5. muratura listata.
Non perdere: Eccentricità e murature. Che peso hanno le eccentricità nelle verifiche statiche?

In merito alle murature in laterizio, si distinguono:

  1. murature monostrato;
  2. murature pluristrato;
  3. murature miste: realizzate con alcuni filari monostrato ed altri composti da più strati; con l’accortezza di conferire all’elemento di fabbrica una adeguata compenetrazione fra i vari strati al fine di garantirne la solidità;
  4. murature ibride: realizzate attraverso l’utilizzo di un unico elemento preformato ma costituito da due materiali diversi (è l’esempio dei laterizi forati alveolari con isolante annesso).

Le norme che regolano nomenclatura, dimensioni e caratteristiche della numerosa quantità di tipologie di mattoni in laterizio sono quelle contenute nel d.m. 14 gennaio 2008, le NTC2008 e la UNI EN 771-1:2004.

Si definisce “laterizio” quel prodotto ottenuto dalla cottura di un impasto di argilla e formato per estrusione. In passato si era soliti ottenere elementi da costruzione laterizi lasciando essiccare al sole l’impasto all’interno di casseformi.

Elementi laterizi aventi volume minore o uguale a 5.000 kg/m3 sono detti mattoni; se il volume supera la soglia dei 5.000 kg/m3, gli elementi ottenuti vengono convenzionalmente detti blocchi. In funzione della percentuale di foratura, si definiscono inoltre:

I laterizi che presentano una percentuale di foratura maggiore del 55% non possono essere utilizzati per la costituzione di murature portanti, ma solamente al fine di formare tamponature di separazione.

La categoria di murature ottenute con il principio tecnico costruttivo dell’“Addizione e Intelaiatura di elementi” comprende sia elementi di fabbrica della tradizione, cioè murature intelaiate con elementi in legno per conferire al sistema strutturale della singola parete anche caratteristiche di resistenza a trazione, che tipologie più moderne, costituite con elementi laterizi forati con getti di cemento e armature in acciaio all’interno dei fori.

Il principio statico su cui è basato quest’ultimo sistema tecnico-costruttivo è lo sfruttamento delle caratteristiche di resistenza a compressione del forato e della resistenza a trazione, tipica degli elementi in acciaio. È necessario, quando si voglia adottare questa soluzione, sistemare due serie di armature, verticali e orizzontali.

Quelle verticali vanno inserite agli angoli e lungo le aperture, per sfruttare al meglio la doppia capacità di assorbire sforzi localizzati di trazione e compressione. Distinguiamo murature ad armatura verticale concentrata, murature ad armatura verticale concentrata e orizzontale distribuita.

Potrebbe interessarti: Indagini sulle murature. Quali sono le tecniche da utilizzare?

I setti portanti 

I setti portanti si differenziano dalle murature portanti in quanto costituiscono elementi di fabbrica composti da uno o al massimo due elementi monolitici che non presentano soluzioni di continuità almeno per l’altezza dell’interpiano di cui vanno a fare parte.

In sostanza, sono elementi di involucro che hanno una dimensione spaziale (lo spessore) non confrontabile con le altre due. Per quanto riguarda la loro realizzazione, è possibile distinguere i seguenti procedimenti costruttivi:

-setti in terra cruda, ottenuti mediante essiccazione di un impasto di acqua, argilla, sabbia e paglia, all’interno di casseformi;

-in calcestruzzo armato, gettato all’interno di casseri e armato con barre in acciaio.

-in legno, realizzati tramite elementi lineari in cui due dimensioni sono paragonabili fra loro, lavorate alle estremità per consentire una corretta ammorsatura e un adeguato sistema di scarico delle forze fra un modulo e l’altro.

-in calcestruzzo armato alleggerito, attraverso l’aggiunta di argilla espansa o l’utilizzo di calcestruzzo cellulare. Sono pannelli prefabbricati mono o pluristrato, con spessori variabili dai 6 ai 30 cm, possono essere anche nervati;

-in legno lamellare incrociato (XLAM). Pannelli lamellari incollati fra loro attraverso delle resine strutturali speciali. Gli elementi possono avere tutti dimensioni diverse e vengono montati attraverso dei sistemi di fissaggio con viti strutturali completamente a secco.

L’articolo è tratto dal volume “Progettare e riqualificare le pareti per l’efficienza energetica” di Jonathan Giuseppe Gorgone, Giuseppe Messina e Fabrizio Russo, edito da Maggioli Editore.

Continua a leggere dal volume:

Progettare e riqualificare per l’efficienza energetica

Progettare e riqualificare per l’efficienza energetica

F. Russo, G. Messina, J. Gorgone, 2015, Maggioli Editore
Nuova edizione, aggiornata ai d.m. 26 giugno 2015, di questo Manuale pratico sulI’efficientamento energetico del costruito e della progettazione degli Edifici a Energia Quasi Zero Nella prima parte del testo la materia è inquadrata da un punto di vista teorico e normativo....

46.00 € 41.40 € Acquista

su www.maggiolieditore.it

Ti consigliamo anche:

0

 

In ottica di Sisma Bonus Decreto Rilancio, approfondiamo la questione circa la riduzione rischio sismico edifici in muratura con particolare riferimento ai meccanismi locali che si possono sviluppare quando i singoli maschi murari non sono efficacemente collegati tra loro, direttamente o tramite gli orizzontamenti e in che modo bisogna intervenire sulla struttura.

Prima di analizzare i meccanismi locali si presentano le possibili soluzioni alle problematiche e alle vulnerabilità eventualmente emerse, richiamando le stesse categorie previste dalla Circolare esplicativa delle NTC 2018, ma ordinandole secondo scale di priorità e facendo anche riferimento alle indicazioni contenute nelle Linee Guida per la protezione del patrimonio culturale dal rischio sismico, dato che, come e ovvio, il comportamento degli edifici tradizionali in muratura non dipende certo dalla presenza o meno di un vincolo giuridico.

Le tipologie di intervento indicate dalle NTC e dalle Linee Guida per indurre benefici nei riguardi delle azioni sismiche sono le seguenti:

In ordine di priorità, si parte dalle vulnerabilità non quantificabili, procedendo poi con gli interventi che impediscono lattivazione di meccanismi locali e da ultimo quelli che mirano a migliorare il comportamento globale della struttura.

Va specificato che in questo settore, non ci sono soluzioni universali, applicabili indistintamente in tutti i casi, ma che la scelta delle tecniche va sempre declinata caso per caso.

L’approccio è sempre quello del miglioramento che, anche quando debba essere spinto per esigenze normative fino al completo adeguamento, va sempre perseguito per step progressivi.

Leggi anche: Scale in muratura e rischio sismico. Cosa dice la circolare NTC 2018 in merito?

Riduzione rischio sismico edifici in muratura: i meccanismi locali e le indagini

Una volta appurato che la muratura in esame sia in grado di garantire un comportamento monolitico in caso di sisma – o una volta effettuati gli interventi che permettano di raggiungere questa condizione di minima – la successiva preoccupazione del progettista deve rivolgersi alla necessità di garantire un comportamento scatolare dei diversi setti che compongono la costruzione.

Non a caso, Giuffrè (Sicurezza e conservazione dei centri storici. Il caso Ortigia, Laterza, Bari, 1993) definì i meccanismi di ribaltamento fuori dal piano come meccanismi “di primo modo” proprio perché sono i primi a presentarsi, i più frequenti e i più pericolosi.

I meccanismi locali si possono sviluppare quando i singoli maschi murari non sono efficacemente collegati tra loro, direttamente o tramite gli orizzontamenti. Il primo passo per verificare se ci sia realmente bisogno di intervenire in questo senso sarà allora quello di indagare il livello di connessione effettivamente presente in opera. Le possibili indagini a ciò finalizzate potranno riguardare:

Inoltre, i meccanismi locali sono favoriti dalla presenza di spinte aggiuntive, presenti anche in campo statico, quali quelle dovute alla presenza di archi, volte, elementi di copertura inclinati e non efficacemente collegati. Di queste strutture andranno quindi indagate la tipologia, la tecnica costruttiva e soprattutto l’eventuale presenza ed efficacia di elementi atti ad assorbire le spinte.

Delle catene esistenti, ad esempio, può essere utile verificare lo stato tensionale: non sono infrequenti i casi di catene che si rivelano al limite di rottura (e quindi alle quali non si può affidare ulteriore spinta sismica) o, al contrario, scariche (indice di una cattiva posa in opera o della perdita di efficacia degli ancoraggi, specie se interni alla muratura).

Non perderti: Inserimento di pareti strutturali edifici esistenti. Cosa c’è da sapere?

Riduzione rischio sismico edifici in muratura: i meccanismi locali e metodi di intervento

Una volta appurato nel dettaglio lo stato di fatto, si potrà quindi provvedere ove necessario a migliorare le connessioni ed eliminare le spinte, con particolare attenzione agli interventi in copertura.

Se le indagini sopra riportate non mostrano un sufficiente livello di connessione o se il quadro fessurativo evidenzia segni di attivazione di meccanismi fuori dal piano, l’intervento dovrà prevedere linserimento di elementi resistenti a trazione che colleghino tra loro i diversi macro-elementi, permettendo l’attivazione di una forza stabilizzante nel cinematismo individuato e assicurando il funzionamento scatolare dell’edificio.

Il metodo tradizionalmente più diffuso e ancora assolutamente valido e quello di inserire catene o tiranti metallici (storicamente sono state utilizzate anche catene lignee, mentre attualmente si stanno diffondendo altri materiali, quali i compositi, per il medesimo scopo) che, secondo quanto esplicitamente indicato al paragrafo C8.4.1. della Circolare esplicativa delle NTC 2018, rientrano nella categoria della riparazione o intervento locale, non richiedendo pertanto un collaudo statico.

Fermo restando che la scelta del posizionamento e fortemente influenzata dalle caratteristiche dell’edificio, dalla presenza di scale o di eventuali elementi di pregio in facciata, dai livelli di porte, finestre, piani e mezzanini, l’ideale sarebbe collocare i tiranti in corrispondenza dei solai e delle pareti trasversali portanti, per trasferire loro le azioni.

La possibilità di inserire le catene all’interno dello spessore murario, ormai realizzabile anche per pareti lunghe decine di metri grazie alle moderne tecnologie, va attentamente ponderata, in funzione dello spessore della muratura (che non deve essere troppo ridotto) e delle sue caratteristiche in termini di omogeneità e connessione trasversale, valutando le modifiche che si inducono alla distribuzione delle sollecitazioni e al comportamento del setto.

Nella progettazione e messa in opera di questi presidi, gli aspetti più importanti sono l’ancoraggio e la tesatura. L’ancoraggio rappresenta infatti il punto debole del sistema, per cui il dimensionamento andrà eseguito con attenzione caso per caso e la muratura retrostante andrà opportunamente consolidata. Gli ancoraggi interni allo spessore murario andranno il più possibile evitati, a meno di totale incompatibilità con le istanze conservative, in quanto riescono a trasferire un’azione molto minore e soprattutto rischiano di fratturare la muratura al suo interno, rendendo inefficace e talvolta pericolosa la catena stessa.

Infine, sarà anche fondamentale quantificare e curare la tesatura da applicare e da mantenere nel corso del tempo, anche provvedendo a verifiche periodiche. Variazioni termiche, rotture della muratura in corrispondenza degli ancoraggi, tenditori non efficaci possono provocare riduzioni sensibili del tiro delle catene nel tempo e conseguentemente della loro efficacia. Per limitare la deformazione nel tempo delle catene, le soluzioni più indicate sono l’uso di acciai ad alta resistenza o l’inserimento di molle all’interno del sistema. In entrambi i casi, la deformazione viene concentrata nella fase della posa in opera, limitando gli effetti negativi delle ulteriori variazioni che possono intervenire.

L’articolo è tratto dal volume “Riduzione del rischio sismico negli edifici storici in muratura” di Eva Coïsson edito da Maggioli Editore.

Continua a leggere dal volume:

Riduzione del rischio sismico degli edifici storici in muratura

Riduzione del rischio sismico degli edifici storici in muratura

Eva Coïsson, 2019, Maggioli Editore
L’Italia è certamente il Paese che più di ogni altro è caratterizzato dal connubio di un alto numero di edifici storici e di terremoti. Le problematiche tecniche ed economiche degli interventi sugli edifici esistenti sono pertanto diventate prevalenti...

19.00 € 17.10 € Acquista

su www.maggiolieditore.it

Ti consigliamo anche:

Prontuario tecnico per il Sismabonus e per il Super Sismabonus – e-Book in pdf

Prontuario tecnico per il Sismabonus e per il Super Sismabonus – e-Book in pdf

Andrea Barocci, 2020, Maggioli Editore
Questo eBook si configura come un vero e proprio prontuario di riferimento per i tecnici, legato all’applicazione del c.d. Superbonus 110% per gli interventi antisismici e, in generale, sulle strutture. Nell’opera si riportano tutte tre le possibilità di detrazione legate agli...

14.90 € 13.41 € Acquista

su www.maggiolieditore.it

 

Prima di parlare di statica delle murature è bene precisare che al giorno d’oggi la scienza dei materiali è divenuta così sofisticata che si riescono a progettare materiali dalle caratteristiche ottimizzate in base alla funzione che devono svolgere, materiali talmente controllati che il comportamento alla scala macroscopica e spesso deducibile attraverso tecniche matematiche di omogeneizzazione che incorporano alla scala macroscopica il comportamento meccanico visibile alla scala micro e mesoscopica.

In questo panorama la costruzione in muratura appare, agli occhi di un moderno sperimentatore, come inesorabilmente vecchia e priva di interesse, caratterizzata com’è da una patologica inaffidabilità.

Eppure la forza espressiva di una costruzione in muratura, quale un arco, una volta o una cupola, una torre, rimane tuttora insuperata per la sua ancestrale vicinanza emotiva all’esperienza umana, sollecitando nelle società civili sforzi politici ed economici finalizzati alla manutenzione e conservazione di questi patrimoni della collettività; e qui mi riferisco sia agli edifici monumentali o storici che a quelli dell’edilizia rurale o cosiddetta minore.

Occorre qui sottolineare che l’idea piuttosto diffusa, anche tra molti tecnici moderni, che le strutture in muratura siano poco sicure a causa della debolezza intrinseca del materiale, trova scarsissimo riscontro nella realtà. Le strutture murarie sono strutture massive e la loro sicurezza è affidata principalmente alla geometria ed alle proporzioni della costruzione piuttosto che alla resistenza, la quale ultima riveste solitamente un ruolo secondario.

Il materiale che compone un elemento in muratura può essere modellato come unilaterale, anche se l’accettare il modello unilaterale per la muratura richiede una certa dose di pensiero e di astrazione perché In realtà nessun tipo di muratura, per quanto scadente sia la malta o la qualità dei blocchi, è realmente un materiale unilaterale, ossia totalmente incapace di trasmettere trazioni.

Piuttosto la muratura è un materiale composito elasto-fragile, la cui tenacità e coesione sono molto basse in rapporto alle forze in gioco e, comunque, a causa della scarsa e diversa resistenza a trazione delle sue fasi (blocchi e malta) e del modo imprevedibile in cui la malta aderisce ai blocchi, risulta essere una funzione fortemente oscillante e sostanzialmente aleatoria della posizione. Per cui è più sicuro considerare la muratura come totalmente incapace di resistere a trazione.

Le costruzioni in muratura sono in effetti costruite, sin dai tempi più remoti, facendo affidamento essenzialmente sulla sola resistenza a compressione del materiale.

Leggi anche: Interventi di consolidamento e adeguamento sismico degli edifici in muratura

Cenni di statica delle murature. Assenza di scorrimenti e conservazione della forma

Se è quindi prudente e conveniente considerare la muratura come unilaterale (ma anche necessario vista la impossibilità di definire una soglia certa per l’energia di frattura e quindi per la comunque piccola resistenza a trazione del materiale) è peraltro evidente che la muratura è in grado di sostenere forze di compressione (che possono produrre stati di tensione biassiali o uniassiali) conservando la sua forma.

A proposito di statica delle murature, il modello da adottare per la muratura dovrebbe essere quindi tale da consentire ad una parete in muratura di mantenere stabilmente la propria forma anche in presenza di stati di compressione uniassiale.

I più o meno piccoli blocchi che compongono le costruzioni in muratura sono compattati dalle compressioni in una certa forma iniziale. Tale forma può essere mantenuta solo se le pietre non slittano l’una rispetto all’altra. Un muro soggetto a carichi verticali deve avere la capacità di resistere a slittamenti laterali, per attrito o a causa dell’ingranamento (interlocking) dei blocchi.

Lo slittamento tra le pietre è spesso impedito da chiavi e tenoni previsti proprio per questo scopo. In assenza di tali elementi lo scivolamento è impedito dall’attrito che si sviluppa sulle superfici compresse. Data la dimensione piccola, ma non trascurabile dei blocchi, lo slittamento risulta impedito anche nella direzione parallela alle forze di compressione.

L’assenza di slittamento in direzione parallela alle tensioni uniassiali di compressione è dunque legata alla dimensione piccola, ma finita, delle pietre. Esiste evidentemente una taglia minima dei blocchi: un muro a secco verticale può mantenersi in equilibrio ma è impossibile realizzare con la sabbia una struttura simile e che risulti altrettanto stabile.

Anche se in alcuni rari casi, localmente, si possono osservare scorrimenti tra i blocchi, generalmente le strutture murarie sono in grado di mantenere la loro forma piuttosto bene, specialmente in presenza di tensioni di compressione piccole in rapporto alle tensioni di rottura per schiacciamento.

Potrebbe interessarti: Degrado muratura. Patologie e diagnostica nelle costruzioni

Cenni di statica delle murature: il Modello semplificato di Heyman

In effetti c’è un modo semplice di avvicinarsi alla descrizione del comportamento delle costruzioni in muratura, che consiste nell’adottare il modello di Heyman, definito dalle seguenti restrizioni materiali:

  1. comportamento unilaterale: il materiale non in grado di trasmettere sforzi di trazione;
  2. le fratture, che sono delle soluzioni di continuità di puro distacco che possono verificarsi all’interno dei materiali, si manifestano nella muratura senza slittamenti e a costo energetico nullo;
  3. il materiale si comporta rigidamente a compressione.

Il modello semplificato sopra descritto è il primo (se non l’unico) strumento che può essere impiegato per una corretta analisi delle strutture in muratura. L’applicazione di tale modello al caso dell’arco in muratura ne è un esempio efficace.

Prendiamo come esempio l’arco. Si tratta di una struttura curva in muratura che può essere realizzata disponendo i blocchi in modi e forme diversi. Sui manuali di fine ’800, quali quelli del Formenti, si legge:

Le arcate sono strutture curve nelle quali, come nelle volte, i materiali si reggono per effetto del mutuo contrasto che tra loro si sviluppa … la spinta che le arcate esercitano lateralmente, in due versi opposti, sui pilastri e sulle murature, si possono contrastare ed elidere, con tiranti e catene orizzontali di ferro, fermate agli estremi”.

Da questa descrizione appare evidente come i costruttori del passato avessero ben chiaro il modello poi formalizzato da Heyman e basato sul comportamento unilaterale delle murature: le spinte dell’arco sono un effetto evidente della unilateralità del comportamento della muratura: un arco in materiale bilaterale `e infatti pochissimo spingente.

Una soluzione di equilibrio che comporta solo compressioni si può ottenere immaginando che il peso dei singoli conci di pietra sia sostenuto da due forze di compressione che il concio riceve attraverso le superfici di contatto con i blocchi adiacenti. Le rette d’azione di queste forze interne di contatto (sforzi normali) formano un poligono di forze, detto poligono delle pressioni, che è l’esatto rovescio del poligono funicolare di equilibrio di una fune che sostenga in equilibrio le stesse forze (mostrato anch’esso in fig.1-a).

cenni di statica delle murature

Figura 1: Poligono delle forze di compressione trasmesse dai conci di un arco in blocchi di pietra: un poligono funicolare rovescio, (a). Possibile curva delle pressioni all’interno di un arco di blocchi di pietra (Arco di Trevi, FR): una fune rovescia, reazioni verticali e spinte:(b) © Statica ed elementi di dinamica_ Maggioli Editore

Un arco bimillenario che riproduce esattamente questo tipo di equilibrio è mostrato in fig.1-b. In tale figura il poligono delle forze diviene una curva (linea delle pressioni o linea di spinta), supponendo che il peso del concio non abbia un effetto concentrato ma, piuttosto, di tipo distribuito.

L’articolo è tratto dal volume “Statica ed elementi di dinamica” di Maurizio Angelillo.

Leggi la nuova edizione del volume:

Statica ed elementi di dinamica

Statica ed elementi di dinamica

Maurizio Angelillo, 2016, Maggioli Editore
In questo libro sono riportati gli argomenti generalmente svolti nell’insegnamento di Statica ed alcuni che trovano posto nel successivo insegnamento di Scienza delle Costruzioni, nell’ambito di corsi di laurea in Architettura e in Ingegneria edile e architettura. Il testo...

24.00 € 21.60 € Acquista

su www.maggiolieditore.it

Ti consigliamo anche:

Prontuario tecnico per il Sismabonus e per il Super Sismabonus – e-Book in pdf

Prontuario tecnico per il Sismabonus e per il Super Sismabonus – e-Book in pdf

Andrea Barocci, 2020, Maggioli Editore
Questo eBook si configura come un vero e proprio prontuario di riferimento per i tecnici, legato all’applicazione del c.d. Superbonus 110% per gli interventi antisismici e, in generale, sulle strutture. Nell’opera si riportano tutte tre le possibilità di detrazione legate agli...

14.90 € 13.41 € Acquista

su www.maggiolieditore.it

 

Le verifiche statiche delle pareti di muratura portante sono influenzate dalle eccentricità dei carichi verticali su di esse agenti.

All’interno di un sistema strutturale articolato come quello murario quasi sempre i carichi verticali risultano eccentrici.

In fase di verifica è opportuno valutare l’entità delle distanze delle rette d’applicazione dei carichi verticali rispetto all’asse baricentrico della parete, e progettualmente, laddove possibile, limitarne i valori, specialmente in corrispondenza degli appoggi dei collegamenti orizzontali di nuova costruzione o ristrutturazione.

Valori elevati di eccentricità riducono in modo considerevole le resistenze a pressoflessione della muratura esistente. Le norme tecniche pongono dei limiti, per preservare la muratura dalla parzializzazione della sua sezione in quanto non resistente a trazione.

Eccentricità e murature. Il calcolo secondo le NTC2018

La normativa tecnica, a partire dal DM 20/11/87 fino alle NTC2018, tiene conto delle eccentricità dei carichi verticali mediante un coefficiente di riduzione Φ da moltiplicare alla resistenza a compressione fd, secondo la seguente formula (par. 4.5.6.2 NTC2018): fd,rid = Φ fd

Le eccentricità possono essere associate ai pesi e ai carichi provenienti dalle pareti soprastanti il cui asse di simmetria non corrisponda con quello della parete sottostante. Spesso gli edifici storici sono stati costruiti con pareti a sezione progressivamente ridotta in proporzione all’altezza del fabbricato, con l’intuitivo scopo di risparmiare materiale laddove, sulle pareti più alte, grava meno carico gravitazionale rispetto alle pareti sottostanti.

Una seconda tipologia di eccentricità riguarda invece quella generata dalla reazione di appoggio dei solai, la cui risultante è caratterizzata da un braccio rispetto all’asse della parete sottostante (Figura 1).

eccentricità e murature

Fig.1_A sx e centro schema delle eccentricità per carichi verticali gravanti dalle pareti soprastanti e dalla reazione di appoggio dei solai (immagine tratta dal libro “Progetto e verifica delle costruzioni in muratura in zona sismica” di Franco Iacobelli); a dx schema per l’eccentricità dovuta all’azione del vento ortogonale alla parete.

Una terza tipologia riguarda l’eccentricità dovuta al vento ortogonale alla parete, nell’ipotesi che essa sia considerata semplicemente incernierata agli estremi.

La muratura non offre nessuna resistenza a trazione, pertanto eccentricità troppo elevate, con rette d’applicazione che escono dal terzo medio della parete, possono innescare parzializzazioni della sezione, con evidente riduzione della resistenza a compressione della parete. Da qui deriva il concetto semplificato di introdurre nelle verifiche statiche un coefficiente di riduzione Φ applicato alla resistenza a compressione della muratura.

In accordo agli schemi di figura 1, le eccentricità contenute al par. 4.5.6.2 delle NTC2018 sono le seguenti:eccentricità e murature

Mentre ev rappresenta l’eccentricità dovuta al vento in direzione perpendicolare alla parete, la normativa tecnica introduce una ulteriore eccentricità ea comprensiva delle tolleranze di esecuzione e delle possibili imperfezioni costruttive:eccentricità e muraturedove h è l’altezza interna di piano. Le suddette eccentricità sono utilizzate nelle seguenti combinazioni:

eccentricità e murature

Il valore di e1 serve per la verifica delle pareti nelle loro sezioni di estremità; il valore di e2 vale per la verifica della sezione dove è massimo il momento Mv. Al fine di evitare parzializzazioni della sezione, le eccentricità sopra descritte dovranno rispettare le seguenti limitazioni:

eccentricità e murature

dove t è lo spessore della parete.

I valori delle eccentricità e1 ed e2 sono utilizzati per la valutazione del coefficiente di riduzione Φ, funzione della snellezza della parete e del coefficiente di eccentricità m così descritto: m = 6e/t

il valore di e rappresenta l’eccentricità da considerare a seconda delle verifiche, ovvero e1 oppure e2. Il valore della snellezza λ è dato dal rapporto h0 /t, dove h0 rappresenta la lunghezza libera d’inflessione della parete, funzione a sua volta dell’altezza interna di piano e del fattore di vincolo della parete. La snellezza di una parete muraria non deve essere superiore a 20.

Mediante la tabella 4.5.III delle NTC2018 è possibile ricavare il coefficiente di riduzione Φ, con interpolazione lineare per i valori non contemplati.

eccentricità e murature

Leggi dello stesso autore>> Crolli e sisma. Perchè le vulnerabilità sismiche non sono da ricercare nelle ntc sotto accusa?

Eccentricità e murature. Alcune raccomandazioni progettuali

Il tema eccentricità e murature mette in evidenza l’importanza di ridurre gli effetti delle eccentricità dei carichi, in particolar modo riguardo i collegamenti di nuovi solai nelle pareti all’interno di ristrutturazioni di immobili in muratura portante. Spesso le murature esistenti possono nascondere scarse resistenze e qualità di tessitura, perciò risulta importante limitare l’aggravio proveniente da carichi eccentrici.

Le eccentricità dei carichi verticali possono altresì contribuire alla perdita di monoliticità delle pareti multistrato a sacco, determinando la separazione dei diversi strati che compongono la loro tessitura. (Figura 2).

eccentricità e murature

Fig. 2_Effetti di danneggiamento e perdita di monoliticità a causa dell’eccentricità dei carichi su pareti multistrato. Immagine tratta dal capitolo “Dissesti statici negli edifici in muratura portante” (autore Ing. Alessandro Grazzini) – Manuale del recupero edilizio (Austra e Nelva), Maggioli 2017.

Il calcolo delle eccentricità riguarda pertanto non solo un aspetto computazionale ma anche di dettaglio progettuale che va studiato attentamente per non sottovalutare l’eventualità di parzializzazione delle sezioni murarie.

Ti consigliamo:

Riduzione del rischio sismico degli edifici storici in muratura

Riduzione del rischio sismico degli edifici storici in muratura

Eva Coïsson, 2019, Maggioli Editore
L’Italia è certamente il Paese che più di ogni altro è caratterizzato dal connubio di un alto numero di edifici storici e di terremoti. Le problematiche tecniche ed economiche degli interventi sugli edifici esistenti sono pertanto diventate prevalenti...

19.00 € 17.10 € Acquista

su www.maggiolieditore.it

 

 

 

 

I muri portanti comprendono e sostengono vari elementi quali: aperture, cornici di piano e delle aperture, cornicioni della copertura, canalizzazioni, gradini delle scale; questi elementi integrativi spesso sono realizzati in consistenti materiali lapidei, favorendo addensamento delle tensioni nelle parti a contatto con i laterizi.

Quanti si devono occupare dello stato dei muri di un fabbricato esistente dovrebbero anzitutto preoccuparsi di rilevare visivamente la geometria dei mattoni e dei corsi di malta, consapevoli dei seguenti aspetti:

Opportuno dunque verificare il mantenimento dell’ef­ficacia della connessione.

Leggi anche: Indagini sulle murature. Quali sono le tecniche da utilizzare?

Muri portanti edifici storici, come avveniva il dimensionamento?

I muri portanti delle costruzioni del passato derivavano il loro spessore da di­mensionamenti che consideravano principalmente esperienze precedenti e rapporti dimensionali della costruzione; Rondelet definiva lo spessore minimo da attribuire alle pareti mediante formulazioni varie, legate alla tipologia della costruzione e riconducibili a quelle riportate di seguito:Muri portanti

Significativa l’indicazione di mantenere la risultante delle azioni sui corsi orizzontali con inclinazione non superiore a 15° sulla verticale; da tale indicazione derivava il fatto che i contrafforti, impegnati da significative azioni orizzontali, avessero i corsi della malta inclinati, dunque la finalità di ottene­re una limitazione alle possibili azioni tangenziali.

Una specifica indicazione si trova per i muri di fondazione che vorrebbe la predisposizione di riseghe utili ad aumentarne lo spessore di 6 cm ogni 30 di altezza. Esistono altre indicazioni analoghe o più severe.

Riassumendo, si evidenzia che i procedimenti seguiti in passato per il dimensionamento dei muri non erano tanto numerici, ma qualitativi e comparativi e non consideravano una presunta azione del sisma, salvo adottare accorgimenti costruttivi che avevano ben figurato nel corso di eventi pregressi.

Un modo speditivo e sommario, per individuare dei valori di capacità nel contrasto a presunti taglianti sismici di piano, consisterebbe nel moltiplicare l’area delle murature a ciascun piano per un valore di coesione attribuibile alla malta sommato al prodotto del coeff. attrito nei corsi per i rispettivi valori dei pesi propri ai piani.

Muri portanti

Potrebbe interessarti: Degrado muratura. Patologie e diagnostica nelle costruzioni

Cosa prevede la modellazione odierna?

La modellazione odierna segue un percorso molto diverso, ma trova grande utilità nell’avere valutato preliminarmente la costruzione con le tecniche del tempo di realizzazione, principalmente per i seguenti motivi:

Fra le notevoli possibilità di analisi offerte dal modello creato per rappresentare i muri, si elencano le opportunità di maggiore conoscenza:

In sintesi i modelli, sulla base del livello di accuratezza adottato nella loro creazione, non hanno limiti nella restituzione di informazioni applicative; ogni operazione presuppone comunque riscontri sommari continuativi dei risultati ed impiego prudente degli stessi, preferibilmente considerandone i valori medi per valutazioni globali e valori minori per dimensionamenti di interventi progettuali. L’analisi sintetica e sommaria eseguita con informazioni tecniche “storiche” costituisce sempre un utile e rassicurante riscontro.

Muri portanti

Fig.1_Mappe tensionali di una facciata e localizzate (zone 1, 2). 1-addensamento tensionale in corrispondenza di un condotto (zona 1); 2-addensamento tensionale in corrispondenza di cornici in pietra (zona 2)_©Edifici storici: dalla modellazione agli interventi- Maggioli Editore

Le mappe tensionali soprariportate evidenziano che dettagli costruttivi locali possono condizionare il comportamento globale; una modellazione accurata riesce a cogliere anche i contributi dei dettagli costruttivi.

Muri portanti

Fig.2_Attribuzione di caratteristiche differenziate alla muratura, simulando la minore
consistenza di innesti o riparazioni-©Edifici storici:
dalla modellazione agli interventi- Maggioli Editore

L’esecuzione preliminare di un rilievo accurato (dimensionale e nei materiali) consente di trasferire corrette informazioni al modello, quali le diverse caratteristiche meccaniche in parti dei muri, attribuendo diversi valori del modulo elastico nell’analisi lineare o della coesione in analisi non lineari. Grazie a tali differenziazioni si conseguono diverse distribuzioni delle rigidezze ed entità degli spostamenti.

Nell’analisi non lineare è possibile riconoscere un più realistico comportamento dei muri sottoposti alle azioni di pertinenza; risultati più affinati si conseguono differenziando il valore della capacità alle tensioni tangenziali sulla base delle azioni assiali presenti. Speditivamente si può procedere aumentando tale capacità scendendo dalla sommità alla base del fabbricato.

Una utile informazione ottenuta dalla soluzione dei modelli è il riconoscimento dell’andamento e dell’entità delle tensioni principali nei muri portanti; la disponibilità offerta dalla procedura delle tensioni principali σ1 e σ2, oltre al valore della coesione della malta τ0 (tau calc), consente l’esecuzione di sem­plici ed intuitive verifiche locali con il procedimento grafico di Mohr.

Muri portanti

Fig.3_Cerchio di Mohr rappresentante uno stato tensionale compatibile nel muro_©Edifici storici: dalla modellazione agli interventi- Maggioli Editore

La dimensione del cerchio di Mohr è commisurata all’entità dello stato tensionale correlato, la cui massima τ compatibile è data dall’ordinata del punto di tangenza alla retta di un cerchio di nota tensione principale max. σ2:

Muri portanti

Fig.4_Cerchiatura di aperture e pilastri mediante la connessione di un angolare metallico_©Edifici storici: dalla modellazione agli interventi- Maggioli Editore

Una possibile modalità d’intervento per limitare in condizioni sismiche lo stato tensionale dei muri portanti in prossimità delle aperture è quello di dotarle di cerchiature metalliche: la cerchiatura contribuisce a mantenere la continuità muraria interrotta dalla presenza di aperture, incrementando contestualmente capacità e rigidezza dell’allineamento murario.

Gli interventi sui muri portanti, quando necessari, dovrebbero avere la priorità su interventi in altre parti della costruzione; ai muri sono affidate le principali risorse per la stabilità della costruzione e in troppe circostanze si è avuta tragica conferma di quanto sia pregiudizievole intervenire ad esempio su impalcati senza un precedente e un adeguato intervento sui muri.

Il testo e le immagini sono tratte dal volume:

Edifici storici: dalla modellazione agli interventi

Edifici storici: dalla modellazione agli interventi

Corrado Prandi, 2019, Maggioli Editore
Il patrimonio edilizio italiano comprende un gran numero di fabbricati edificati oltre cento anni addietro. Molti di essi, anche se non di valore storico e monumentale, sono caratterizzati da una peculiare bellezza, rappresentando, di fatto, delle opere uniche e irripetibili.Quando...

24.00 € 21.60 € Acquista

su www.maggiolieditore.it

 

La progettazione dell’intervento di adeguamento, in caso di sopraelevazione, presenta un’enorme complessità. Sono molti gli aspetti da valutare prima di procedere, in quanto la modifica del comportamento strutturale dell’edificio può gravemente minare la sicurezza ed in particolar modo se si parla dell’accoppiata sopraelevazione e sisma.

Quali sono gli interventi di adeguamento sismico, oltre la sopraelevazione

La norma fa ricadere nella categoria di adeguamento tutti quegli interventi che implicano una sensibile modifica del comportamento strutturale di una costruzione.

Si riporta integralmente la definizione che la norma affida alla categoria di “Interventi di adeguamento” definiti al §8.4.3 delle Norme Tecniche per le Costruzioni.

L’intervento di adeguamento della costruzione è obbligatorio quando si intenda:

a) sopraelevare la costruzione;

b) ampliare la costruzione mediante opere ad essa strutturalmente connesse e tali da alterarne significativamente la risposta;

c) apportare variazioni di destinazione d’uso che comportino incrementi dei carichi globali verticali in fondazione superiori al 10%, valutati secondo la combinazione caratteristica di cui alla equazione 2.5.2 del §2.5.3, includendo i soli carichi gravitazionali.

Resta comunque fermo l’obbligo di procedere alla verifica locale delle singole parti e/o elementi della struttura, anche se interessano porzioni limitate della costruzione;

d) effettuare interventi strutturali volti a trasformare la costruzione mediante un insieme sistematico di opere che portino ad un sistema strutturale diverso dal precedente; nel caso degli edifici, effettuare interventi strutturali che trasformano il sistema strutturale mediante l’impiego di nuovi elementi verticali portanti su cui grava almeno il 50% dei carichi gravitazionali complessivi riferiti ai singoli piani;

e) apportare modifiche di classe d’uso che conducano a costruzioni di classe III ad uso scolastico o di classe IV. In ogni caso, il progetto dovrà essere riferito all’intera costruzione e dovrà riportare le verifiche dell’intera struttura post-intervento, secondo le indicazioni del presente capitolo.

Nei casi a), b) e d), per la verifica della struttura, si deve avere ζE ≥ 1,0. Nei casi c) ed e) si può assumere ζE ≥ 0,80. Resta comunque fermo l’obbligo di procedere alla verifica locale delle singole parti e/o elementi della struttura, anche se interessano porzioni limitate della costruzione. Una variazione dell’altezza dell’edificio dovuta alla realizzazione di cordoli sommitali o a variazioni della copertura che non comportino incrementi di superficie abitabile, non è considerato ampliamento*, ai sensi della condizione a). In tal caso non è necessario procedere all’adeguamento, salvo che non ricorrano una o più delle condizioni di cui agli altri precedenti punti”.

(*) presumibilmente è un refuso presente nella norma, da leggersi con sopraelevazione

Le situazioni incluse nell’elenco sopra citato rendono quindi necessario che il tecnico incaricato, a seguito delle fasi di rilievo e di indagine, verifichi l’intera unità strutturale su cui si va ad intervenire, proponendo degli interventi tali da rendere tutti i coefficienti di sicurezza sismici almeno unitari. Questa è la principale differenza rispetto agli interventi di miglioramento che richiedono un incremento del coefficiente di sicurezza sismico rispetto alla condizione ante operam, senza però raggiungere un obbiettivo minimo prefissato.

Nel caso di interventi di adeguamento, la norma, solo in caso di variazione di classe e/o destinazione d’uso, concede al progettista di raggiungere il coefficiente di sicurezza sismico almeno pari a 0,80. Questo “sconto” sul coefficiente di sicurezza e principalmente legato alla volontà, da parte del normatore, di evitare interventi sovrabbondanti nei casi di modifica di destinazione o classe d’uso.

La scelta, da parte del normatore, di incrementare il livello di sicurezza sismica attesa a seguito di modificazioni architettoniche importanti rappresenta un tentativo di limitare (soprattutto in zone con medio-alto rischio sismico) alcuni tipi di intervento che hanno spesso causato in passato problematiche evidenti al patrimonio edilizio. Nel caso in cui, tuttavia, tali tipologie di intervento siano ritenute necessarie, il tecnico avrà l’onere di garantire particolari livelli di sicurezza, attraverso l’adeguamento sismico.

Quando è obbligatorio l’adeguamento sismico in caso di sopraelevazione?

La norma prevede l’obbligo di adeguamento sismico in caso di sopraelevazione della costruzione. Vi è solo un caso che permette al progettista di rimanere nella categoria di “intervento locale”: quando la sopraelevazione è legata esclusivamente alla realizzazione di cordoli sommitali. Questa particolare deroga è presumibilmente dettata dal fatto che l’aumento (se pur lieve) di altezza, e quindi di azione sismica, viene ampiamente compensato dagli effetti benefici che una cordolatura sommitale fornisce a una struttura in muratura.

Va comunque inteso che le scelte del progettista debbano corrispondere a quanto indicato dalla normativa: è infatti chiaro che per cordolo si intende una struttura in materiale tensoresistente (acciaio, calcestruzzo armato o legno) che deve comunque presentare una altezza ragionevole in relazione dell’espletamento del proprio compito: garantire un efficace collegamento tra strutture verticali e orizzontali e, conseguentemente, il comportamento scatolare di una struttura in muratura.

Sopraelevazione

Fig.1_Schematizzazione di un ampliamento di superficie abitabile a seguito di sopraelevazione

Il cordolo non dovrà gravare con un aumento eccessivo di carico sulle strutture esistenti, progettate e calcolate secondo condizioni dettate dalla scelta dei materiali dell’epoca a cui fa riferimento la costruzione.

Oltre alla specifica sopra citata, la norma fornisce un ulteriore chiarimento: se la sopraelevazione della copertura comporta un aumento della superficie abitabile (a livello del sottotetto), l’intervento edilizio ricade automaticamente in “intervento di adeguamento” (Figura 1). Questo punto è interessante in quanto la variazione di destinazione d’uso dell’ultimo livello comporta un aumento dei carichi variabili e la modifica della relativa Categoria (da Categoria H a Categoria A, ai sensi della Tabella 2.5.I delle Norme Tecniche).

In questo modo si ha un incremento della massa sismica proprio in corrispondenza dell’ultimo impalcato che quindi causerà un incremento non trascurabile delle azioni orizzontali a carico della sottostante struttura.

Sopraelevazione e sisma: cosa può comportare un intervento sbagliato?

Analizziamo ora in dettaglio le ragioni per cui la realizzazione di un sopralzo può comportare un peggioramento del comportamento strutturale di un fabbricato.

L’abbinata sopraelevazione e sisma, in una costruzione ha un’implicazione molto semplice: l’aumento dell’altezza della costruzione. Essendo l’azione sismica una forza di massa, un aumento dell’altezza della costruzione si accompagna solitamente anche ad un incremento della massa; conseguentemente l’azione sismica risulterà (quasi) sempre maggiore rispetto alla configurazione originaria.

Un altro aspetto tutt’altro che marginale è l’amplificazione delle sollecitazioni scaturite da un evento sismico, legata all’incremento della quota di applicazione delle masse aggiuntive.

Per meglio comprendere questo aspetto, è possibile assimilare una costruzione ad un oscillatore dotato di più masse collocate in corrispondenza degli impalcati e delle chiusure (Figura 2). La variazione dell’altezza comporta un incremento della sollecitazione flettente alla base dell’oscillatore legata all’aumento del braccio di momento.

Sopraelevazione e sisma

Fig.2_Schematizzazione dell’incremento di sollecitazioni sismiche a seguito di un’ ipotetica sopraelevazione

È possibile trovare facilmente riscontro di quanto detto andando ad analizzare i danni legati ad eventi sismici di edifici precedentemente soggetti a intervento di sopraelevazione.

Nell’immagine di copertina si riporta, ad esempio, il danneggiamento di un edificio a seguito della scossa sismica, datata 24 agosto 2016, che ha colpito il Centro Italia. Nel caso proposto, si osservano danni sulle murature dei due livelli inferiori favoriti da uno scellerato intervento di sopralzo, presumibilmente ascrivibile agli anni ’70-80.

I maschi murari dei livelli inferiori, oltre ad avere risentito dell’incremento di carico verticale legato al sopralzo, hanno subito l’aumento delle azioni taglianti e flettenti. Tutto ciò, combinato alla scarsa qualità muraria dei livelli inferiori, ha comportato gravi fessurazioni diagonali che hanno reso ovviamente inagibile il fabbricato.

Il testo è di Francesco Cortesi, Laura Ludovisi, Valentina Mariani.

Le immagini ed il testo, sono tratti dal volume:

La progettazione strutturale su edifici esistenti

La progettazione strutturale su edifici esistenti

Francesco Cortesi, Laura Ludovisi, Valentina Mariani, 2020, Maggioli Editore
Il presente volume è un manuale pratico che tratta degli interventi strutturali locali, di miglioramento e di adeguamento sismico sugli edifici esistenti secondo le Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni 2018 (c.d. NTC18) e aggiornato alla circolare applicativa n....

39.00 € 35.10 € Acquista

su www.maggiolieditore.it

Leggi anche:

Prontuario tecnico per il Sismabonus e per il Super Sismabonus – e-Book in pdf

Prontuario tecnico per il Sismabonus e per il Super Sismabonus – e-Book in pdf

Andrea Barocci, 2020, Maggioli Editore
Questo eBook si configura come un vero e proprio prontuario di riferimento per i tecnici, legato all’applicazione del c.d. Superbonus 110% per gli interventi antisismici e, in generale, sulle strutture. Nell’opera si riportano tutte tre le possibilità di detrazione legate agli...

14.90 € 13.41 € Acquista

su www.maggiolieditore.it

L’associazione di Ingegneria Sismica Italiana (ISI) ha diffuso un primo utile documento di valutazione a uso degli ingegneri strutturisti e i progettisti con una abbondante raccolta di materiale fotografico preso dai luoghi del Terremoto in Centro Italia.

Si tratta di una documentazione di oltre 70 pagine di prima analisi che, come specifica la stessa ISI, serve da spunto per i professionisti delle costruzioni ma che non deve essere considerata definitiva e potrebbe subire delle variazioni a una successiva e più approfondita valutazione tecnica e scientifica.

Crediamo però si tratti di uno strumento prezioso per il lavoro e per la cultura di ogni professionista. Rimandando al download del documento completo il cui report è stato realizzato dagli ingegneri Andrea Barocci e Corrado Prandi con la collaborazione dell’ing. Paolo Segala, presentiamo qui solo una piccola selezione di commenti e foto che testimoniamo i danni strutturali subiti dagli edifici di Amatrice a causa del Terremoto in Centro Italia.

Scarsa qualità dei leganti

Nei crolli sono riconoscibili elementi in sasso nelle dimensioni minime, privi di porzioni di legante in aderenza, a testimonianza della bassa qualità del legante presente, polverizzato e privo di aderenza al sasso; questi ultimi poi hanno prevalentemente una sagoma tondeggiante, non squadrata, oltre che dimensione molto inferiore allo spessore delle murature che pertanto non prevedono generalmente elementi passanti trasversalmente che possano contenere gli sbandamenti trasversali dei paramenti interno ed esterno.

leganti

Disomogeneità dei paramenti murari

Gli edifici molto danneggiati spesso permettono di riconoscere paramenti murari molto disomogenei nei componenti e rimaneggiati nella geometria, con verosimile incremento degli indebolimenti locali; spesso sono riconoscibili interventi locali di apparente consolidamento degli impalcati, causanti un appesantimento certo ed un irrigidimento nel piano solo presunto; i maschi murari a sostegno o delimitazione degli impalcati spesso non sono efficacemente connessi agli stessi, favorendo distacchi e ribaltamenti delle murature, con crolli locali, progressivi o completi del fabbricato.

disomogeneita

Pochi danni rilevanti

Alcuni edifici storici di maggior pregio non hanno subito danni rilevanti probabilmente per la presenza di murature con elementi lapidei squadrati e minore entità di rimaneggiamenti per il riposizionamento delle aperture.

pochi-danni

Tiranti

I tiranti metallici posizionati con una certa diffusione, hanno dimostrato efficacia nel contenere i ribaltamenti delle murature dotate di sufficiente omogeneità, ma si sono rivelati ininfluenti per contenere azioni su murature disgregate.

Si evidenziano comunque anche “casi studi” sull’uso dei tiranti, come nella seconda foto, nella quale sono stati inseriti esclusivamente a piano primo e non in copertura.

tiranti_1

tiranti_2

A questo link si può scaricare l’intero documento fotografico e di primo commento sui danni strutturali agli edifici predisposto da ISI.

Progetti svolti in materia di strutture antisismiche

Progetti svolti in materia di strutture antisismiche

Giuseppe Albano, 2013, Maggioli Editore
Il presente lavoro nasce dall'idea di inserire in un pubblicazione un certo numero di esempi di progettazione strutturale tratti dalla libera professione dell'autore. Il libro pertanto non vuole essere, e non è, di natura accademica, ma prettamente di tecnica professionale applicata. La prima...

48.00 € 43.20 € Acquista

su www.maggiolieditore.it

Nel mese di giugno è uscito per i tipi Maggioli il nuovo manuale dedicato al calcolo strutturale delle costruzioni esistenti in muratura dell’ing. Nicola Mordà, al quale è associato il software professionale DomusWall MG per il progetto e la verifica degli edifici in muratura con calcolo lineare e non lineare (scaricabile con i relativi futuri aggiornamenti da un’area online riservata agli acquirenti del volume).

In questo post segnaliamo agli ingegneri interessati ad approfondire l’argomento due video tutorial realizzati dalla Interstudio Architectural & Engineering Software, la software house che ha realizzato la versione esclusiva dell’applicativo associato al volume sul calcolo pratico.

Il primo tutorial mostra alcune delle potenzialità del software come le modalità di introduzione dei dati, la visualizzazione, l’analisi dei carichi, il metodo di calcolo, le sollecitazioni nei setti e le relative verifiche, ecc.

Ricordiamo che DomusWall MG, la versione di DomusWall allegata al volume sul calcolo strutturale per gli edifici esistenti in muratura, è una versione speciale preparata specificatamente per il libro. Si tratta di un programma completo che tratta gli edifici in muratura ordinaria vecchia e nuova. Non tratta, invece, gli edifici in muratura armata e quelli a blocchi cassero in c.a. debolmente armato.

Il secondo tutorial, invece, mostra le slide della presentazione tenuta dall’ing. Sauro Agostini, titolare di Interstudio, presso l’Ordine degli Ingegneri della Provincia di Pistoia a metà giugno 2016, dal titolo Calcolo di edifici in muratura ordinaria, armata e in blocchi in c.a. debolmente armato.

Segnaliamo a tutti i lettori che il manuale Calcolo pratico per edifici esistenti in muratura (con relativo software DomusWall MG) è disponibile sullo store online di Maggioli Editore.

Calcolo pratico delle costruzioni esistenti in muratura

Calcolo pratico delle costruzioni esistenti in muratura

Nicola Mordà, 2016, Maggioli Editore
Le strutture in muratura costituiscono la tipologia costruttiva più diffusa in Italia, presente anche in molti pregevoli centri storici che caratterizzano il tessuto costruttivo. Questo volume raccorda gli studi classici nel contesto delle strutture in muratura con le più attuali...

70.00 € 63.00 € Acquista

su www.maggiolieditore.it

Aggiornamento del 13 gennaio 2020 – I fogli di calcolo non sono più scaricabili con l’entrata in vigore delle NTC 2018_Tecnolab Ingegneria è un gruppo di lavoro formato da bravissimi ingegneri strutturali coordinati dall’ing. Gianluigi Maccabiani. Il campo di attività prevalente è quello della progettazione e direzione dei lavori di opere in cemento armato, muratura, legno e acciaio per le nuove edificazioni e per gli interventi sul patrimonio esistente.

Proprio in questo ambito gli ingegneri di Tecnolab Ingegneria hanno realizzato alcuni fogli excel per il calcolo strutturale messi a disposizione gratuitamente dei lettori di Ingegneri.cc.

Ecco una rapida carrellata delle caratteristiche dei nuovi fogli di calcolo inseriti nel nostro archivio di software gratuiti a cui si può accedere liberamente previa registrazione al sito (registrazione gratuita a Ingegneri.cc)

Foglio di calcolo per il predimensionamento delle travi in c.a.

Aggiornato a settembre 2014, ecco le caratteristiche di questo foglio di calcolo.

– travi continue con carichi uniformemente distribuiti fino a 7 campate, sismo-resistenti oppure secondarie,

– possibilità di sbalzi o momenti alle estremità,

– ridistribuzione momenti con controllo di ammissibilità,

– progetto delle armature,

– verifiche agli stati limite ultimi (statico e sismico) e in esercizio,

– controllo armature minime,

– grafici momenti e tagli sollecitanti e resistenti nelle combinazioni statica e sismica,

– verifiche di gerarchia delle resistenze lungo la trave e nei nodi trave-pilastro,

– controllo sfilamento barre sui nodi interni ed esterni.

– foglio verifiche locali di sezioni rettangolari per pressoflessione, taglio con o senza armature trasversali, torsione e ancoraggio.

Foglio di calcolo zone sismogenetiche

Si tratta di un applicativo per l’individuazione della zona sismogenetica di un sito sul territorio nazionale e della classificazione sismica del Comune.

Il foglio consente di stabilire se un determinato sito di interesse (individuato attraverso le sue coordinate geografiche, oppure attraverso il nome del Comune) ricade oppure no all’interno delle Zone Sismogenetiche ZS9, così come definite nel documento: Gruppo di Lavoro (2004). Redazione della mappa di pericolosità sismica prevista dall’Ordinanza PCM 3274 del 20 marzo 2003. Rapporto Conclusivo per il Dipartimento della Protezione Civile, INGV, Milano-Roma, aprile 2004.

Le zone sono costruite sulla base di eventi sismici attesi uguali o superiori a Magnitudo 5. Il foglio consente inoltre di individuare la zona sismica (1, 2, 3, 4) del Comune (digitando alcune lettere del nome) in base alle classificazioni regionali aggiornate all’agosto 2014.

Foglio di calcolo per il predimensionamento dei muri di sostegno in cemento armato

Aggiornato ad aprile 2014, ecco le caratteristiche di questo foglio di calcolo:

– spinta attiva con approccio pseudo-statico Mononobe-Okabe,

– condizioni “statiche”, “sismiche up” e “sismiche down”,

– applicazione separata e visibile delle combinazioni EQU, STR, GEO, paramento controterra verticale, spessore muro costante, terrapieno inclinato, sovraccarico variabile sul terrapieno, azione esterna aggiuntiva (terna N, V, M),

– calcolo q limite del terreno sotto la fondazione,

– verifiche per schiacciamento, scorrimento e ribaltamento con applicazione separata e visibile degli approcci 1 e 2,

– verifiche SLU e SLE delle armature di parete e di fondazione.

Foglio di calcolo per il predimensionamento dei solai

Aggiornato ad aprile 2014, ecco le caratteristiche di questo foglio di calcolo:

– solai in laterocemento oppure a lastre con blocchi di alleggerimento, in continuità fino a 6 campate,

– momento negativo aggiuntivo alle estremità,

– ridistribuzione momenti con controllo di ammissibilità,

– verifiche agli stati limite ultimi e di esercizio, armature minime,

– verifiche di fessurazione, snellezza e deformabilità.

Ti potrebbe interessare anche..

Casi svolti di adeguamento e miglioramento sismico di edifici nuovi ed esistenti

Casi svolti di adeguamento e miglioramento sismico di edifici nuovi ed esistenti

Corrado Prandi, 2017, Maggioli Editore
Un utile ed efficace supporto per il Professionista che può trovare spunti operativi nella gestione di situazioni differenti, questo nuovissimo Manuale operativo si configura come uno strumento di riferimento per il tecnico progettista che si trova ad operare su costruzioni,...

35.00 € 31.50 € Acquista

su www.maggiolieditore.it

Nella ricerca di soluzioni altamente performanti dal punto di vista della protezione sismica, Wienerberger ha studiato, messo a punto e realizzato una nuova gamma di laterizi, tecnicamente innovativi, per la realizzazione di murature armate: Porotherm BIO M.A. Evolution disponibile in tre spessori, 25, 30 e 35 cm.

 

A seguito dei recenti eventi sismici in Emilia che hanno messo in evidenza le qualità di sicurezza degli edifici in muratura portante, Wienerberger ha deciso di intensificare i propri investimenti nell’attività di ricerca verso soluzioni costruttive innovative con una ottimale resistenza: la ricerca è stata coronata dallo sviluppo di una nuova tipologia di laterizio, che cambia e semplifica il modo di costruire, soprattutto in zona sismica.

 

La muratura armata è una soluzione costruttiva che sviluppa e sintetizza i vantaggi delle due tipologie più diffuse e alternative: la muratura ordinaria portante e la muratura di tamponamento con strutture intelaiate in C.A.

 

Rispetto alla modalità costruttiva con struttura intelaiata la muratura armata non richiede la realizzazione di pilastri in c.a. di 30 cm, ma soltanto pilastrini di dimensioni contenute, riducendo notevolmente i ponti termici soprattutto sugli angoli. Inoltre non dovendo realizzare la struttura portante in C.A. si ottiene un notevole risparmio sia economico che di tempo.

 

La muratura armata è caratterizzata da una struttura verticale collegata agli orizzontamenti e alle fondazioni per garantire un comportamento monolitico e omogeneo della struttura nel resistere efficacemente alle azioni orizzontali e verticali, assicurando un’appropriata resistenza e stabilità in caso di sisma; inoltre l’inserimento di pilastrini in cemento armato all’interno della muratura e di staffe di ferro annegate nei corsi orizzontali, preserva intatta la libertà e flessibilità progettuale tipica delle strutture intelaiate.

 

Grazie all’incastro verticale dei blocchi la posa diventa molto più rapida e precisa, migliorando anche le prestazioni di isolamento termico e riducendo il consumo di malta. Inoltre grazie all’armatura della muratura si riducono i rischi di fessurazioni.

 

I blocchi della gamma Porotherm BIO M.A. Evolution sono disponibili in tre formati con spessori da 25, 30 e 35 cm, e oltre ai vantaggi di resistenza e stabilità, contribuiscono a migliorare il benessere e il comfort abitativo grazie a valori di trasmittanza termica U molto bassi (es. U=0,577 W/m2K con malta tradizionale di circa 1,2 cm per il blocco con spessore 30 cm).

 

I blocchi Porotherm BIO M.A. Evolution hanno inoltre un ottimo comportamento acustico con un potere fonoisolante Rw compreso fra 49 e 51 dB (incluso l’intonaco), assicurando buona protezione dai rumori esterni.

 

La gamma Porotherm BIO M.A. Evolution va ad arricchire la già affermata offerta di blocchi in laterizio Wienerberger con le sue efficaci soluzioni antisismiche per muratura portante, fra cui i blocchi rettificati della gamma Porotherm BIO PLAN.

 

Come tutti i prodotti della gamma Porotherm anche i blocchi BIO M.A. Evolution sono realizzati con materie prime completamente naturali, che richiedono poca energia e riciclabili in qualsiasi fase del loro ciclo di vita.

 

La notevole inerzia termica e l’elevata traspirabilità assicurano un clima abitativo piacevole e salubre all’interno degli edifici, anche durante i picchi di calore estivi.

 

Gli indubbi vantaggi in termini di rapidità e semplicità di posa, risparmio di costi di realizzazione, elevata sicurezza in zona sismica e di comportamento al fuoco, ecocompatibilità, efficienza termica e isolamento acustico uniti a una estrema libertà e versatilità progettuale fanno dei nuovi blocchi Porotherm BIO M.A. Evolution una delle innovazioni più interessanti per chi deve confrontarsi con una realizzazione in zona sismica.