Lezioni dal terremoto: vulnerabilità muratura ed errata concezione interventi

Lezioni dal terremoto: vulnerabilità muratura ed errata concezione degli interventi

Vulnerabilità muratura

La muratura rappresenta il materiale costruttivo di più antico utilizzo ed in tema di sisma, è inevitabile approfondire l’aspetto riguardante la vulnerabilità muratura. Alla luce dei recenti fatti che interessano la manifestazione di scosse sul territorio nazionale, è d’obbligo una riflessione sullo stato degli edifici esistenti.

Francesco Peduto, Presidente del Consiglio Nazionale dei Geologi dopo la scossa di terremoto di magnitudo 4.9 che si è registrata alle ore 3.19 nella notte tra il 25 e il 26 dicembre 2018 con epicentro tra Viagrande e Trecastagni, in provincia di Catania: ha affermato: “L’Italia si conferma ancora una volta un territorio particolarmente vulnerabile a tutti i georischi, in questo caso con un combinato del rischio sismico e vulcanico, evidenziando ancora una volta che non bisogna abbassare la guardia e perseguire una necessaria prevenzione anche attraverso pianificazioni a lungo termine”.

La vulnerabilità sismica di un edificio quantifica la sua predisposizione a danneggiarsi in caso di un evento sismico. Le diverse tipologie strutturali presentano dei fattori di vulnerabilità intrinseca, legati ai materiali costituenti e alla tipologia degli elementi strutturali.

Tali vulnerabilità intrinseche possono essere contenute da una buona progettazione, purtroppo sono invece spesso amplificate da una cattiva concezione progettuale al momento della realizzazione dell’edificio stesso, o in fase di intervento di modifica strutturale di alcune sue parti.

Vulnerabilità muratura. Cosa influenza il comportamento delle strutture?

Le caratteristiche che ne delineano primariamente il comportamento meccanico della muratura, sono:

  • l’intrinseca natura composita, essendo essa composta in linea generale da blocchi lapidei o laterizi, uniti da un materiale legante;
  • le conseguenti anisotropia e disomogeneità di comportamento;
  • l’elevata asimmetria in termini di comportamento compressione/trazione;
  • la resistenza a trazione rispetto a quella a compressione risulta scarsa o quasi trascurabile.

Passando ad analizzarla dal punto di vista più macroscopico, in relazione quindi al comportamento degli elementi strutturali (pareti), la tessitura e l’organizzazione della sezione sono altri fattori che ne influenzano largamente il comportamento. La tessitura può presentarsi infatti in innumerevoli configurazioni, più o meno regolari, e la sezione può essere organizzata, ad esempio, in singolo, doppio paramento o a sacco. Può riscontrarsi o meno la presenza di listature, ammorsature o diatoni.

Procedendo infine ad analizzare l’edificio in muratura nel suo complesso, ciò che andrà maggiormente ad influenzare il suo comportamento rispetto alle azioni orizzontali, sarà il livello di regolarità e scatolarità dell’edificio. La presenza o meno di queste due condizioni andrà a garantire o meno, una corretta distribuzione delle azioni orizzontali, l’inibizione dell’attivazione di meccanismi locali e lo sviluppo di un meccanismo di resistenza globale.

Le caratteristiche che vanno ad inficiare la regolarità dell’edificio possono essere riassunte nelle seguenti tipologie:

  • difformità di aree resistenti delle pareti di controventamento nelle due direzioni principali di sviluppo dell’edificio;
  • eccessiva distanza tra le pareti di controventamento;
  • eccessiva altezza degli interpiani (pareti snelle);
  • cattiva configurazione del sistema resistente che genera elevata eccentricità tra centro delle masse e centro delle rigidezze;
  • murature in falso o non continue dalle fondazioni in sommità;
  • pareti murarie con aperture non allineate.

Per quanto riguarda la scatolarità, questa è garantita da una disposizione e da un collegamento tra elementi strutturali orizzontali e verticali tali, da garantire un comportamento d’insieme dell’edificio, per l’appunto scatolare. Questa condizione, quindi, è garantita essenzialmente da:

  • qualità dei collegamenti verticali tra le murature di controventamento;
  • qualità dei collegamenti tra murature e orizzontamenti;
  • orizzontamenti caratterizzati da sufficiente resistenza e rigidezza, così da garantire un’adeguata azione di ripartizione delle azioni orizzontali alle varie murature di controventamento (comportamento a diaframma rigido).
Leggi anche: Degrado muratura. Patologie e diagnostica nelle costruzioni

Quali sono le vulnerabilità muratura?

Sono differenti le vulnerabilità più ricorrenti che interessano i fabbricati in muratura e che causano i danneggiamenti più gravi. Una lettura critica di queste vulnerabilità muratura, anche nei casi in cui non vi siano reali evidenze visive, permette al progettista di scegliere l’intervento che più si addice ad ottenere il miglioramento del comportamento sismico del fabbricato.

Insufficiente o assente ammorsamento verticale tra le pareti

La tessitura muraria in corrispondenza degli angoli di collegamento tra le pareti deve essere tale da garantire un buon ammorsamento, ovvero deve essere caratterizzata da elementi di collegamento discreti e sfalsati in modo da evitare la formazione di giunti verticali su cui si possono sviluppare delle fessure.

Nel caso non vi sia una buona ammorsatura tra apparecchi murari trasversali, si rende impossibile l’attivazione del comportamento scatolare dell’edificio e le singole pareti saranno soggette a meccanismi locali di ribaltamento fuori piano.

Vulnerabilità muratura

Fig.1_ Copertura pesante che ha favorito il
collasso del fronte murario di scarsa qualità

Cattiva concezione di interventi pregressi sulla struttura

In passato, gli interventi di riqualificazione degli edifici esistenti non hanno sempre dato luogo a un miglioramento delle prestazioni sismiche ma anzi, in molti casi, hanno accentuato o sovraccaricato i pre-esistenti elementi di vulnerabilità.

Tra gli interventi ricadenti in questa tipologia troviamo la realizzazione di solai di piano e coperture pesanti, in cemento armato, specialmente nel caso di murature di scarsa qualità.

Altri interventi di ristrutturazione possono aver modificato la configurazione in pianta o in elevazione dell’edificio, creando brusche variazioni di rigidezza (soluzioni di continuità in edifici in aggregato, sopraelevazioni, ecc.).

Potrebbe interessarti: Sopraelevazione e sisma. E' sempre obbligatorio l'adeguamento sismico?

Si riporta un esempio degli effetti negativi causati da interventi mal congeniati su edifici esistenti e che interessano la vulnerabilità muratura.

La Fig.1,  mostra gli effetti della realizzazione di solai molto rigidi su murature di scarsa qualità; il sisma ha comportato il disgregamento della muratura, seppure il solaio rigido e pesante sia rimasto intatto.

Scarso carico limite del sistema terreno-fondazione

Nei fabbricati in muratura le lesioni imputabili a cedimenti fondali sono facilmente identificabili in quanto caratterizzate da una giacitura obliqua che fa comprendere il punto della costruzione che ha subito il maggiore abbassamento verticale rispetto al resto del fabbricato.

Tale danneggiamento può essere favorito dalla presenza di un terreno con scarse caratteristiche meccaniche, da una fondazione non sufficientemente estesa o dalla presenza di un’anomalia localizzata del terreno.

Per prevenire tale forma di degrado è bene che, prima di procedere con la redazione del progetto strutturale, vengano condotte opportune indagini geologiche sul terreno, oltre che si effettuino saggi in fondazione per comprenderne la reale geometria e lo stato di conservazione.

Vulnerabilità muratura

Fig.2_Espulsione della muratura
per effetto della spinta della trave
lignea

Assenza di collegamenti diffusi tra orizzontamenti e pareti

La mancanza di collegamenti diffusi tra orizzontamenti e pareti comporta l’impossibilita di ottenere un comportamento scatolare, auspicabile per ogni edificio in muratura.

Inoltre non viene garantita una risposta omogenea e d’insieme delle strutture sia verticali che orizzontali.

Nella Fig.2, si osserva il danneggiamento sismico favorito dalla mancanza di collegamenti: in particolare si osserva l’espulsione di una porzione di parete per la mancanza di presidi anti-sfilamento della travatura lignea di copertura.

 

 

L’articolo è di Francesco Cortesi, Laura Ludovisi, Valentina Mariani.

Il testo e le immagini sono tratte dal volume:

La progettazione strutturale su edifici esistenti

La progettazione strutturale su edifici esistenti


Francesco Cortesi, Laura Ludovisi, Valentina Mariani , 2018, Maggioli Editore

Il presente volume è un manuale pratico che tratta degli interventi strutturali locali, di miglioramento e di adeguamento sismico sugli edifici esistenti aggiornato alle Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni 2018 (c.d. NTC18) contenute nel d.m. 17 gennaio 2018. La metodologia proposta nasce...


32,00 € 27,20 € Acquista

su www.maggiolieditore.it


© RIPRODUZIONE RISERVATA


Lascia una risposta

L'indirizzo email non verrà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *