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Giuliano Vecchi – Marco Giovannelli

SOFTWARE INCLUSO

PRINCIPALI NORME DI RIFERIMENTO

Glossario (principali termini tecnico-normativi), F.A.Q. (domande e risposte sui principali argomenti), Test iniziale (verifi ca della formazione di base), Test fi nale (verifi ca dei concetti analizzati)

METODI E TECNICHE DI INTERVENTO PER EDIFICI ESISTENTI IN MURATURA PORTANTE

AGGIORNATO ALL’ORDINANZA C.D.P.C. 20 FEBBRAIO 2013, N. 52 RELATIVA AI CONTRIBUTI PER GLI INTERVENTI DI PREVENZIONE DEL RISCHIO SISMICO

CONSOLIDAMENTOSTRUTTURE

IN MURATURA

soletta/massetto

tavolato

tirante in acciaio

muratura portantein pietra

capo

chia

vein

acc

iaio

trave in legno

pavimento

Giuliano Vecchi, Marco GiovannelliCONSOLIDAMENTO STRUTTURE IN MURATURA

ISBN 13 978-88-8207-542-2EAN 9 788882 075422

Manuali, 152Prima edizione, maggio 2014

Vecchi, Giuliano <1972->

Consolidamento strutture in muratura / Giuliano Vecchi, Marco Giovannelli. – Palermo : Grafill, 2014.(Manuali ; 152)ISBN 978-88-8207-542-21. Strutture in muratura – Consolidamento. I. Giovannelli, Marco <1972->.693.1 CDD-22 SBN Pal0266342

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Finito di stampare nel mese di maggio 2014presso Officine Tipografiche Aiello & Provenzano S.r.l. Via del Cavaliere, 93 – 90011 Bagheria (PA)

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a Valeria e Lorenzo

V

INDICE

PREFAZIONE .............................................................................................................. p. 1

1. IL MATERIALE MURATURA ........................................................................... ˝ 31.1. Introduzione ................................................................................................. ˝ 31.2. Laclassificazionedelletipologiemurarie ................................................... ˝ 31.3. Lecaratteristichemeccanichedellamuraturaingenere .............................. ˝ 71.4. Lecaratteristichemeccanichedellemuratureesistenti

secondo le NTC 2008 e relative circolari attuative ...................................... ˝ 131.5. Conclusioni .................................................................................................. ˝ 18

2. CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE E MORFOLOGICHE DEGLI EDIFICI IN MURATURA ..................................................................... ˝ 192.1. Introduzione ................................................................................................. ˝ 192.2. Edificiinmuraturadellaprimaclasse.......................................................... ˝ 202.3. Edificidellasecondaclasse.......................................................................... ˝ 30

2.3.1. Edificidellasecondaclasseconparetibenammorsate ................. ˝ 372.3.2. Comportamentonelpianodellaparete ......................................... ˝ 38

2.3. Edificidellaterzaclasse ............................................................................... ˝ 422.4. Conclusioni .................................................................................................. ˝ 46

3. I DISSESTI NEGLI EDIFICI ESISTENTI IN MURATURA .......................... ˝ 473.1. Introduzione ................................................................................................. ˝ 473.2. Lesionidaschiacciamento ........................................................................... ˝ 473.3. Lesioni di distacco ....................................................................................... ˝ 533.4. Dissesti dovuti alle spinte ............................................................................ ˝ 573.5. Dissestidovutiacedimentiinfondazione ................................................... ˝ 593.6. Dissestidovutialleazionisismiche ............................................................. ˝ 63

3.6.1. MeccanismidiImodo ................................................................... ˝ 633.6.2. MeccanismidiIImodo ................................................................. ˝ 69

4. GLI INTERVENTI CLASSIFICABILI COME MIGLIORAMENTO O ADEGUAMENTO SISMICO .......................................................................... ˝ 764.1. Introduzione ................................................................................................. ˝ 764.2. Miglioramentosismico ................................................................................ ˝ 784.3. Adeguamento(omiglioramento)sismicoottenutopassandodaun

meccanismodiImodoadunodiIImodo .................................................. ˝ 86

VI CONSOLIDAMENTO STRUTTURE IN MURATURA

4.4. Adeguamentosismico .................................................................................. p. 934.5. Ulterioriinterventichepossonoconsentirediraggiungereil

miglioramentool’adeguamentosismicodiunastrutturaesistente ............. ˝ 984.5.1. Cambiodeicarichiagentidasollecitantiaresistenti ................... ˝ 984.5.2. Modificadellamuraturaportanteordinariainmuraturaarmata .. ˝ 994.5.3. Inserimentodinuovestrutture ..................................................... ˝ 994.5.4. Incrementodellacapacitàaggregantedellemassemurarie ......... ˝ 994.5.5. Isolamentosismicoallabase ........................................................ ˝ 100

4.6. Conclusioni .................................................................................................. ˝ 100

5. GLI INTERVENTI CLASSIFICABILI COME LOCALI ............................... ˝ 1025.1. Introduzione ................................................................................................. ˝ 1025.2. Inserimentodinuovestrutturecollegateall’esistente.................................. ˝ 1035.3. Aperturadinuovivaninellamuraturaportante ........................................... ˝ 1055.4. Rifacimentodisolaidiinterpianoodicoperturaconcordolosommitale ... ˝ 109

5.4.1. Caso n. 1 ....................................................................................... ˝ 1145.4.2. Caso n. 2 ........................................................................................ ˝ 118

5.5. Incatenamentimetallici ................................................................................ ˝ 1225.6. Rifacimentoarchitraviconprofilimetallici ................................................. ˝ 1255.7. Realizzazionedibalconi,grondeesbalzi .................................................... ˝ 1275.8. Perforazioniarmatenellecrocidimuroescuciecucilocale .................... ˝ 1285.9. Conclusioni .................................................................................................. ˝ 129

6. FONDI PER IL RISCHIO SISMICO ................................................................. ˝ 1306.1. Introduzione ................................................................................................. ˝ 1306.2. OrdinanzadelC.D.P.C.20febbraio2013,n.52(Contributipergli

interventidiprevenzionedelrischiosismicoperl’anno2012) ................... ˝ 1316.3. Ilcalcolodelpunteggioperlaprioritàdiinterventosugliedificiprivati .... ˝ 1406.4. Esempiopratico ........................................................................................... ˝ 1416.5. Conclusioni .................................................................................................. ˝ 142

APPENDICE A – NATURA DEI TERREMOTI ...................................................... ˝ 144

APPENDICE B – CLASSIFICAZIONE SISMICA STORICA .............................. ˝ 150

APPENDICE C – PIANO RIGIDO E PIANO DEFORMABILE........................... ˝ 157

APPENDICE D – LA LEGGE DI HOOKE .............................................................. ˝ 163

INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE ALLEGATO ............................................... ˝ 166Introduzione ................................................................................................................... ˝ 166Requisitiminimihardwareesoftware ........................................................................... ˝ 166Downloaddelsoftwareerichiestadellapassworddiattivazione ................................. ˝ 166Installazioneedattivazionedelsoftware ....................................................................... ˝ 167

1

PREFAZIONE

Iltestoèrivoltoatutticolorochevoglionoapprofondirelaconoscenzadegliedificiinmura-turaportante,tracuicertamenteiprofessionistidelsettorecivile(ingegneri,architetti,geometri,peritiediliecc.)enascedallavolontàdiduecolleghiprimauniversitariepoiprofessionalichehannomaturatoesperienzanelsettore,echehannovolutorileggereinchiavecriticaildelicatoesemprepiùattualeargomentodegliedificiesistentiinmuraturaportante.Illibroèstatoconce-pitoperfornireachiunquelenozionibaseperesaminarelecaratteristichecostruttivedellevarietipologiediedifici(capitoli1e2)eperesaminareecercaredicapirelepossibiliinsorgenzediquadrifessurativi(capitolo3).Inparticolare,conriferimentoaquestiultimi,èstatafocalizzatal’attenzionesullevarietipologiedilesionipossibili,alfinedicapireilmotivodellaloropresen-zaedindividuareilcriteriopiùappropriatodiinterventodiconsolidamentochesipuòeseguiresulla struttura.

Infinesonostateesaminatelevarietipologieprevistedallanormavigenteperinterventolo-cale,miglioramentooadeguamentosismico,conloscopodicercaredicapirequalisianoicasiincuilostessopossaessereclassificatocomelocaleenon“globale”,ovveroicasiincuil’in-terventostrutturalecomportiunasostanzialemodificadelcomportamentodell’edificioneicon-frontidelleazionisismiche.Questadistinzioneèmoltoimportante,nonsolodallatoanalitico-computazionale,infattigliinterventidimiglioramentoeadeguamentoprevedonol’esecuzionedell’analisisismica(lineareononlineare)dell’interastrutturainoggetto,maanchedalpuntodivistadell’iteramministrativo,infattiperl’interventoclassificatodalD.M.14gennaio2008come“locale”nonèobbligatorialaredazionedelcollaudostatico(capitoli4e5).

Infinevienededicatouninterocapitoloall’esamedell’OrdinanzadelCapodelDipartimentodellaProtezioneCiviledel2014,cheprevedelostanziamentodifondiperlamitigazionedelrischiosismicodelpatrimonioimmobiliareesistentecheincludeanchegliedificiprivati.

DopoilterremotochehacolpitolaRegioneAbruzzoil6aprile2009,èstatoemanatoilD.L.n.39del28aprile2009,ilquale,all’articolo11,prevedeunfondoperilfinanziamentodiinter-ventidimitigazionedelrischiosismicosututtoilterritorionazionale.

Laspesaautorizzataèdi44milionidieuroperl’anno2010,di145,1milionidieuroperil2011,di195,6milionidieuroperciascunodeglianni2012,2013e2014,di145,1milionidieuroperl’anno2015edi44milionidieuroperil2016perunacifracomplessivadiquasiunmiliardodieuro.

L’attuazionedelfondoèaffidataalDipartimentodellaProtezioneCivileedèregolataattra-versoordinanzedelPresidentedelConsigliodeiMinistri,tracuilaprimaèstatal’OrdinanzadelCapodelDipartimentodellaProtezioneCivilen.52del2013,pubblicatanellaGazzetta Ufficiale il28febbraio2013,relativaaifondiperl’annualità2013,epoila2014,cheregolalemodalitàdifinanziamentodegliinterventidimitigazionedelrischiosismicoriguardantiancheilfinanzia-mentodiinterventisuediliziaprivata.

2 CONSOLIDAMENTO STRUTTURE IN MURATURA

Perl’accessoalcontributooccorrepresentareunadomandapressoilComunediappartenen-zacheharedattoilrelativobandoedovedevonoessereindicatelecaratteristichedell’edificioelatipologiadiinterventochesichiedevengafinanziato.Sullabasedelleinformazionireperibilidataledocumento,leRegionistilanounagraduatoriadiprioritàperl’erogazionedeifinanzia-menti.Nelcasoincuivengaconcessoilcontributo,ilbeneficiariodeveprovvedereafarredigereunprogettodiristrutturazione,coerenteconlarichiestapresentata,entroilterminedinovanta giorni pergli interventi di rafforzamento locale edicentottanta giorni pergli interventi dimiglioramentosismicoodemolizioneericostruzione.Lasceltadellatipologiadiinterventoin-dicatanelladomandavafattaconmoltacautelainquanto,qualorailprogettononrisulticoerenteconlarichiesta,nelcasodiinterventocheaumentilasicurezzadellacostruzione,larelativamag-giorespesarispettoalcontributoassegnato,rimaneacaricodelsoggettoproponente,invecenelcasodiinterventoindiminuzionedellasicurezza,laRegioneprocedeallarevocadelcontributoconcessoedallacancellazionedelsoggettodallagraduatoria.

Perlacompilazionecorrettadelladomandaèopportunoalloracheilprivatosiaassistitodaunprofessionistacheabbiadellespecifichecapacitàcheglipermettanodicapirequalesia latipologiapiùopportunadiinterventonell’edificioinoggetto,senzapreliminarmentealcuntipodiindagine,masoloaseguitodiunesamevisivodellastruttura.

3

CAPITOLO 1

IL MATERIALE MURATURA

❱❱ 1.1. IntroduzioneIlmateriale“muratura”èsostanzialmenteunmaterialecomposito,oaggregatopiùomeno

organizzato,dielementi resistenti lapidei tenuti insiemedaun legante, lamalta, ingeneredicalceocementizia.

Lamuraturasipuòpresentareinmolteforme,tipologieetecnichediversechepossonoesseredistinteinfunzionedidiversiaspetti:

– secondoilmaterialelapideoutilizzatoediltipodimalta; – secondolamodalitàdiassemblaggiodeicomponenti; – secondol’epocastoricadirealizzazionedelmanufatto; – secondol’areageograficadiappartenenza(tuttelemuraturevenivanorealizzateconilmaterialecheerapiùfacilmentereperibilenellevicinanzedellazonadirealizzazionedelmanufatto).

Sullabasedi talicriteri, sipossono individuareunaquantitàelevatadi tipologiemurarie,pertantoèopportunocercaredistabiliredeicriterichepermettanodiclassificarelevarietipolo-giemurarieindeterminatecategoriecheabbianodellecaratteristichecomunidalpuntodivistadelleproprietàmeccaniche,alfinedicreareunacatalogazionechesialapiùsemplicepossibile.

❱❱ 1.2. La classificazione delle tipologie murarieLeprimeclassificazionidellamuraturarisalgonoaiprimianni’80,periodoincuiterremoti

delFriuliedell’Irpinia,risvegliaronol’interessedellacomunitàscientificaversoquestomate-rialeimportante.

Ineffettifinoadallora,nonostantelamuraturafosseunodeipiùantichimaterialidacostru-zione,iprincipidell’Ingegneriastrutturaleequindilenormativetecnichechesiandavanosvilup-pandononsenesonooccupate,dandopiùimportanzaall’acciaioedalcementoarmato,inquantorispecchianomaggiormenteicriteridellaScienzadelleCostruzioni.

Unaprimadistinzionesibasavaprincipalmentesudueelementi: – iltipodimaterialelapideoutilizzato(pietradura,pietrateneraelaterizi); – latecnologiadiposainoperadeglielementielalorodisposizioneall’internodelpara-mentomurario(irregolare,semiregolare,regolare).

Cosìfacendosiottennerocircaunadecinaditipologiemurariechecontemplavanoanchelemu-raturemodernerealizzateconblocchidicalcestruzzopieniesemipieni,eblocchidilateriziforati.

Quellocheèinteressanteosservareècheperlemurature,percosìdire“antiche”,laclassifi-cazionepuòesserericondottacomunqueatretipologie:

1) muratura irregolare,costituitadaelementiinformi,chesipossonopresentareocomeciottolidifiume,dipiccoleomediedimensioni,levigatieconspigolidallaformade-


cisamentearrotondata(provenientidallealluvioniodalettiditorrentiefiumi)ocomescapolidicava,scaglie,etc.;

2) muratura sbozzata o semi-regolarecostituitadaelementisommariamentelavorati,daltagliononperfettamentesquadrato,chesipresentanoinformapseudo-regolare;

3) muratura regolare,realizzataconelementidaltaglioregolarequasiperfettamentesqua-drato,qualevieneconsentitodaltufoedatalunepietre,nonchénaturalmentedallaterizio.

Passandodallemurature irregolari a quelle più regolari,migliora il comportamento dellestesseneiconfrontidellaresistenzaalleazioniorizzontalisismiche,nonchélelorocaratteristichemeccaniche.

Infatti lamuraturadipeggiore fattura, conelementipoco lavorati,molto spessoa spigoliarrotondati,oproprioconformaarrotondata,puòprodurreglieffettiriportatiinfigura1.1,ossiaincasodieventosismicosipuòarrivarealladisgregazionedelparamentomurariochequindipuòperderelasuamonoliticità(mentreperisolicarichiverticaliquestodinormanonsuccede).

Perevitaretalefenomenoinrealtà,nonostantelafatturadellamuratura,potrebbebastarelapresenzadiqualchecollegamentotrasversale,edilmuro,duranteoappenadopol’eventosismi-co,anchesecrolla,puòconservarelasuaconfigurazionegeometricaemonolitica.

Figura 1.1

Analizzandolasezioneverticaledimuricondiversospessore,marealizzaticonpietredellastessapezzaturasipossonootteneredellemuraturecondiversicomportamenti.Conriferimentoallafigura1.2,sivedechenelcasodelmurodispessoreS1,lepietreprendonopraticamentetuttolospessore,quindisihaunamuraturasicuramentemonolitica.AumentandolospessoreaS2o

1. IL MATERIALE MURATURA 5

S3,invece,eccocheilmurodiventaadueparamenti,ottenendounaveraepropriamuraturaasacconelcasodelmurodispessoremaggiore(S3).

Figura 1.2

Questo significa che in uno stesso edificio, se si riscontranomuri di diverso spessore, sipotrebberoaveremuratureconcaratteristichemeccanichediverseanchesesonorealizzateconelementilapideidellastessafatturaedimensioni.

Unmiglioramentosipuòsicuramenteaveresesonopresentiditantointantodei“diatoni”,os-siadeglielementidicollegamentotrasversale,oppureancoramegliodellelistatureinmattonipieni;infatti se iparamentidelmurosonobencollegati,essoconserva formaemonoliticità,edhasicuramenteuncomportamentomiglioreneiconfrontidelleazioniperpendicolarialsuopiano.

Figura 1.3


NelcasoAdellafigura1.3,ilmurosicomportacomeuncorporigidoequindisiavràilmas-simodelmomentodelleazionistabilizzanti:

MS =W ⋅b2

NelcasoB,ilmurosiseparaindueedilmomentostabilizzantediminuisceancheseilpesoèlostessoinquantodiminuisceilbraccio:

MS = 2 ⋅W2⋅b4=W ⋅b

4

Seinveceunparamentosisgretola,casoC,lasituazionepeggioraancoradipiù:

MS =W2⋅b4=W ⋅b

8

QuindipassandodalcasoAalcasoC,ilmomentostabilizzantesiriducedi¼.Lacosachemaggiormentevieneinfluenzatadallaqualitàetessituramurariaèlaresistenza

alleazioniortogonalialpianodellaparete.In lineagenerale lavorando conpietre tenere (tufo, calcarenite) è più facile ottenere dei

pezzisquadrati,mentrecon lepietredure iconciavrannounaformapiùarrotondataperchésonomenolavorabili.

Inquestosecondocaso,seilmuroècostituitodapietrepiccoleedirregolari,negliangolidinormavenivanousatideipezzispecialiconpezzaturamaggioreechesoprattuttoeranosquadratiperpermetterelamiglioreconnessionepossibiletramuriortogonali.

Attualmente,laclassificazionecheèriportatasullenormetecnicheperlecostruzioniD.M.14gennaio2008,omegliosullasuaCircolareesplicativan.617/2009,comeabbiamogiàvistoperlealtreinprecedenza,siriferiscesostanzialmentealtipodielementilapideiutilizzati,edinparticolareallivellodilavorazionedeglistessi,nonchéallacuradellaloroposainopera(siparlainfattidimuraturadisordinataoconbuonatessitura):

Tipologia di muraturaA Muraturainpietramedisordinata(ciottoli,pietreerraticheeirregolari)B Muraturaaconcisbozzati,conparamentodilimitatospessoreenucleointernoC MuraturainpietreaspaccoconbuonatessituraD Muraturaaconcidipietratenera(tufo,calcarenite,ecc.)E MuraturaablocchilapideisquadratiF MuraturainmattonipieniemaltadicalceG Muraturainmattonisemipieniemaltacementizia(es.:doppioUNIforatura≤40%)H Muraturainblocchilaterizisemipieni(perc.foratura<45%)I Muraturainblocchilaterizisemipienicongiuntiverticaliasecco(perc.foratura<45%)L Muraturainblocchidicalcestruzzooargillaespansa(perc.foraturatra45%e65%)M Muraturainblocchidicalcestruzzosemipieni(perc.foratura<45%)


Latabellaprecedentesipuòidealmentedividereindueparti:1) lecategoriedaAadFsiriferisconoamuraturepiùantiche;2) lecategoriedaGadMsonomuraturenatenell’ultimosecolo.Perlemuratureanticheabbiamoquindiseitipologiechesipossonoridurreanchea3(A,Be

C)inglobandoleD,EedFnellacategoriaC(passandodaAaCsihannodellemuraturesempremigliori):

– nella categoriaA rientrano leMurature Irregolari, ossia quelle realizzate con pietrepiccole(inrelazioneallospessoredelmuro),asaccoemaleintessute;

– nellacategoriaBrientranoleMurature Semi-Regolari,chesonoquellerealizzateconconcisbozzati,asaccocondiatoni,benintessute;

– nellacategoriaCrientranoleMurature Regolari,realizzateconpietraaspaccoepietretenere,conlequalipossoottenereconcipiùregolari,ebuonatessitura.

Insostanza,quandocisitrovadifronteadunamuraturaantica,dobbiamocercaredicapireselastessaèriconducibileadunamuraturairregolare,semiregolareoregolare,perchéquestacaratteristicainfluenzadirettamentelaresistenzaacompressioneeataglio.

❱❱ 1.3. Le caratteristiche meccaniche della muratura in genereLamuraturaècostituitadaduecomponenti,glielementilapideielamalta,conlacaratteri-

sticachequalunquesialasuatipologia,regolareoirregolare,hasempreunaresistenzaacom-pressionedigranlungamaggioredellaresistenzaatrazioneedataglio.

Laresistenzaatrazioneèbassamanonnulla,comunquenelleapplicazioninumerichecon-vienesempretrascurarla.Questofatto,osservandoletipologiestrutturaliadottateneltempoperlecostruzioniinmuratura,sembranotodasempre,infattisonosempredisposteinmodochelasollecitazionedominantesiaquelladicompressione.

Lacostruzioneinmuraturaèsemprecostituitadaelementistrutturalimoltoestesi,collegatitraloroaformaredellestrutturescatolari,inmodochelascarsaresistenzaatrazioneèaiutatadalpesodellamuraturastessaadottandounasortadiprecompressionenaturale(unmuroresisteatrazionefinoaquandolaforzaditrazionenonsuperailpesodelmuro).

Laconseguenzadiciòècheinunedificioinmuratura,quasitutteleparetidevonoesserepor-tantiesolopocherimanentipossonoesserecostituitedatramezzi.Ciòdifferenzianotevolmenteunastrutturamodernadaunastrutturainmuratura,infattiinunacostruzioneinmuraturagranpartedelpesoèdovutoallastruttura,mentreinunastrutturaintelaiataincalcestruzzoarmatooinacciaioilpesoproprioèbenpocacosarispettoaicarichiportati(permanentinonstrutturaliecarichivariabili).

Laconseguenzadirettadellanonresistenzaatrazione,èchenecessariamentelacurvadellepressionideveessere internaallastrutturaper far sicheci siaovunqueunasollecitazionedicompressione,campoincuilamuraturarispondeingenereinmodosoddisfacente.

Vediamoalloradacosaèinfluenzatalaresistenzaacompressionedellamuratura;èunma-terialeformatodadueelementipertantoiniziamopreliminarmenteadoccuparcidellaresistenzadeisuoicomponenti,ossiadeglielementilapideiedellamalta,poivedremocomecombinarequestedueresistenzeperottenerequelladellamuratura.


Laresistenzadellapietrasipuòvalutarefacendodelleprovedicompressionesuproviniri-cavatidallaroccia,ilrisultatoèriportatonellasottostantetabellaincuisivedechelaresistenzadellevariepietredacostruzioneèmoltovaria,infattisipassadai70kg/cm²deltufoaglioltre3.000kg/cm²deibasalti;iduevaloridifferisconoquindidiquasi2ordinidigrandezza(102).

Rocce Resistenza a compressione fc (MPa)

Resistenza a trazione ft (MPa) ft / fc

Graniti 163 3,7 1/40Porfidi 191 6 1/30Trachiti 150 3,6 1/40Tufi 7 0,8 1/10Calcari 84 5 1/20Dolomie 110 2,1 1/50Arenarie 79 1,9 1/40Marmo 111 4 1/30Serpentino 156 8 1/20Basalti 324 8 1/40

Seguardiamoinvecelaresistenzaatrazionesinotachelavariabilitàsiattenuamoltissimo,infattiperleroccepiùtenereilrapportotralaresistenzaatrazioneequellaacompressioneècircaundecimo;manmanocheaumentalaresistenzaacompressioneilrapportosiabbassafinoadarrivareaduncinquantesimoperlapietrapiùresistenteacompressione.Nonesistequindiunaproporzionalitàdirettatralaresistenzaacompressioneequellaatrazione.

Passiamooraallamalta;ilD.M.14gennaio2008prevedecheleprestazionimeccanichediunamaltasianodefinitemediantelasuaresistenzamediaacompressionefm.LacategoriadiunamaltaèdefinitadaunasiglacostituitadallaletteraMseguitadaunnumerocheindicalaresisten-za fmespressainMPa.InparticolaresonoprevistediverseclassidiresistenzadaM2,5aM20.Sipassadamaltecementizieconresistenzadi20Mpa(200kg/cm²)amaltedicalceconresistenzaacompressionedi2,5MPa(25kg/cm²).

Ovviamentetuttoquestoèriferitoamaltenuove,questosignificacheunedificionuovoinmuraturanonpuòesserecostruitoconunamaltaconresistenzainferiorea25kg/cm².

Seosserviamodimalteesistentio“antiche”sipuòtranquillamenteasserirechehannounaresistenzainferiorea2,5MPa,inquantosonomaltedicalceidraulicaopozzolanica,conresi-stenzamediaacompressionechepuòvariaretra10e20kg/cm².

Vediamoora come siottiene la resistenzaa compressionedellamuratura comematerialecomposito,partendodaquelladeisuoicomponenti,tenendocontochesonostatemesseapuntodelleteoriechesibasanosulleosservazioniqualitativediquellocheaccadenellarealtà.Allabasediquesteformulazionicisonoleipotesidicomportamentolinearedeimaterialiedi“per-fettaaderenza”tramattoneemalta.

Alivelloqualitativo,conriferimentoaldiagrammadifigura1.4,sivedechelamuraturahauncomportamentointermediotraquellodeglielementiequellodellamalta.Sappiamoinoltrechequandolamuraturasirompeacompressione,sicreanodellefessureverticali,ossianellastessadirezionedelcaricoinquantonascononelladirezioneortogonaleaquelladelcarico,delletensioniditrazione.Fissiamol’attenzionepersemplicitàsuunamuraturadimattoni.


Figura 1.4

Letensioniditrazionenelladirezioneortogonalealcariconasconoacausadelleinterazionitralamaltaedilmattone.Questeinterazionisonodovutealfattochelamaltahaunadeforma-bilitàmaggiorediquelladeiblocchi.Selamaltafosseliberadiscorreresuquesti,tenderebbeadaveredelledeformazioniorizzontalimaggioripereffettodelminoremoduloelasticoedeldiversocoefficientediPoisson(Fig.1.5).

Figura 1.5

Questedeformazionisonoperòimpeditedall’attritotramaltaeblocchichesimanifestanocontensionitangenzialial’interfacciamalta-bloccocheripristinanolacongruenzadelledefor-


mazionitraimateriali(Fig.1.6).Questetensionitangenzialirisultanoesseretensioniorizzontalidicompressionenellamalta(cheneincrementanolaresistenzaacompressioneinquantosicre-anoperlamaltadelleazionidiconfinamento)etensioniorizzontaliditrazionesuiblocchi(chenediminuisconolaresistenzaacompressione).

Questo spiega ilmotivoper ilquale lamuraturahauna resistenza intermedia tramaltaeblocchi.

Figura 1.6

Sullabasediquantodettoinprecedenza,sipuòricavareunarelazionecheesprimeilvaloredellatensioneditrazionesuiblocchiechedipendedalrapportotraimodulielastici,daicoef-ficientidiPoissonedalrapportotraglispessorideiblocchiedelgiuntodimalta.Inparticolarenotiamochemaggioreèlospessoredellamalta,maggioresaràlatrazionesuiblocchi.

Questeformulazionivengonopropostealsoloscopodifarcapirequalisonoiparametricheinfluenzanolaresistenzaacompressionedellamuraturaepertrarre,comeverràpropostonelseguito,delleconclusionialivelloqualitativo.

σ tb =α(υm −βνb)

1+αβ −υm −αβυbσcb

Dove:α = tm/tb èilrapportotralospessoredelgiuntodimaltatmelospessoredelbloccotb;β = Em/Eb èilrapportotraimodulielasticidellamaltaEmedeiblocchiEb;νm ècoefficientediPoissondellamalta;νb ècoefficientediPoissondeiblocchi.


Aquestopuntosifissanodeicriteridiresistenzaperiblocchieperlamalta,chetenganocon-todelconfinamento,nelcasodellamalta,edellapresenzadellatrazioneindirezioneorizzontalenecasodeiblocchi(nonsiamoincondizionidicompressionemonoassiale).

Per i blocchi

σcbfcb+ σ tbλ fbc

≤1

Per la malta

σcfmc

−4,1σcmfmc

≤1

Dove:fbcèlaresistenzaacompressionedeiblocchi;λfbc = fbtèlaresistenzaatrazionedeiblocchiespressacomepercentualediquellaacompres-

sione;fmcèlaresistenzaacompressionedellamalta.

Combinandoiduecriteridirotturasiarrivaadunaformulazionecheesprimelaresistenzaacompressionedellamuraturatenendocontodituttiiparametriingioco.

L’Eurocodice6proponeunaformulazionesemiempiricadellaresistenzacompressionedellamuratura,inquantoquestaèinfluenzatadavarifattoriempiricicomeigiuntiverticali,latessi-turadeglielementi,l’esecuzionedellamaltaelaqualitàdeigiunti.

fk = K fb0,65 fm0,25

Dove:fk èlaresistenzaacompressionedellamuratura;fb èlaresistenzaacompressionedeiblocchiinMPa;fm èlaresistenzaacompressionedellamaltainMPa;K èlacostantetabulatainfunzionedeltipodiblocchi.

Sipossonoquindi trarredelle conclusionidaqueste teorie che abbiamoesposto inmodoqualitativo:

– laresistenzaacompressionedellamuraturaaumentaall’aumentaredellaresistenzadeicomponenti,mainmodononproporzionale:seraddoppialaresistenzadellamaltanonraddoppialaresistenzadellamuratura;

– selamaltaèbuona,l’aumentodiresistenzadeglielementifaaumentarevelocementelaresistenzadellamuratura,cosachenonsuccedeinvececonmaltascadente;

– laresistenzadellamuraturaaumentamoltopiùlentamenteall’aumentaredellaresistenzadellamalta,aparitàdiresistenzadeglielementi;


– laresistenzadellamuraturadiminuisceall’aumentaredelladimensionedeigiuntiacausadell’aumentaredelletensionidiconfinamento,equestoètantopiùveroquantopiùsca-denteèlamalta.

Laformulazioneriportatanell’Eurocodice6tienecontopropriodiquestifattorimentrenellanormaitalianaalpostodellaformulazionematematicac’èunatabellacherispecchiaesattamentequanto illustrato sino ad ora.

Resistenza caratteristica a compressione fbk dell’elemento

Tipo di maltaM15 M10 M5 M2,5

2 1 1 1 13 2.2 2.2 2.2 25 3.5 3.4 3.3 37.5 5 4.5 4.1 3.510 6.2 5.3 4.7 4.115 8.2 6.7 6 5.120 9.7 8 7 6.130 12 10 8.6 7.2≥40 14.3 12 10.4 /

Tabella estratta dalle NTC 2008 e relativa ai valori di fk per murature in elementi naturali (valori in N/mm²)

Guardandolatabellaperrighe,seprendodeglielementiscadenti(2,3,5MPa),qualsiasitipodimaltausicomelegante,nonhoincrementisignificatividiresistenzadellamuratura.Solosehodeglielementilapideibuoni(>7.5MPa)alloralaresistenzadellamaltainfluenzalaresistenzadellamuraturainmodosostanziale.

Guardandolatabellapercolonneinvecevediamocheselamaltaèbuona(M15),aumentan-dolaresistenzadell’elementopassoda1a12MPa,mentreselamaltaèscadenteM2.5,passoda1a7MPa,conmaltascadentehounavariazioneminoredellaresistenzadellamuratura.

Quindiperunamuraturanuova, (la tabellasi riferisceamuraturanuove)asecondadellaresistenzadeglielementiedellamaltapossoandaredaunminimodiresistenzadi1MPa,adunmassimodi14,3MPa.

Prendendocomeriferimentolastessatabellaperlemuratureesistenti,considerandochelamaltasaràsicuramentescadente(peredificiesistenti“antichi”lamaltausatasaràsicuramenteunamaltadicalceidraulicaopozzolanica),avremodelleresistenzeacompressionedellamaltadicirca1-2MPa,diconseguenzasiavrannodellevariazionidiresistenzadellamuraturamoltocontenuteabbondantementecompresetra1e5MPa.

Condeglielementilapideichehannounaresistenzacompresatrai5ei10MPa,laresistenzadellamuraturasaràcompresatra3e4MPa(naturalmentesiparlainquestocasodiresistenzecaratteristichechesonocircail70%delleresistenzemedie).Tuttoquestoperdirecheilrangedivariazionedellaresistenzaacompressionedellemuratureesistentièmoltolimitato.

Seguardiamolaresistenzaataglioledifferenzesonoancorapiùattenuate,infatticonele-mentidimediaresistenzainferiorea15MPa,possiamootteneresoloduevaloridiresistenzaataglioinassenzadicarichiverticali(0,1e0,2MPa).Soloconelementidiresistenza>15MPaemaltediresistenza>10MPapossoarrivarea0,3MPa.


Tipo di elemento resistente

Resistenza caratteristica a compressione fbk dell’elemento

Classe di malta fvk0(N/mm2)

Lateriziopienoosemipienofbk>15 M10≤M≤M20 0.3

7.5<fbk≤15 M5≤M≤M10 0.2fbk≤7.5 M2.5≤M≤M5 0.1

Calcestruzzo;Silicatodical-cio; Cemento autoclavato;Pietra naturale squadrata

fbk>15 M10≤M≤M20 0.27.5<fbk≤15 M5≤M≤M10 0.15

fbk≤7.5 M2.5≤M≤M5 0.1

Tabella estratta dalle NTC 2008 e relativa ai valori di resistenza caratteristica a taglio in assenza di tensioni normali fvk0 (valori in N/mm²)

Prendendocomeriferimentoquestatabellaancheperlemuratureesistenti,cosìcomeabbia-mofattoperlaresistenzaacompressione,considerandolascarsaresistenzadellamalta,possia-mointuirecheperlemuraturesihannodeivaloridiresistenzaaltagliosicuramenteinferioria0,1Mpa(1kg/cm²).

❱❱ 1.4. Le caratteristiche meccaniche delle murature esistenti secondo le NTC 2008 e relative circolari attuativePerconoscere laresistenzaacompressionedellamuraturadiunedificioesistentesipotrebbe

decideredistudiarlaneldettaglio,adesempiosipuòestrarreunapietraedeseguiredelleprovedicompressione,prenderedeicampionidimaltaperricavaredeiprovini(anchesequestodinormanonèfacilmenterealizzabileinquantononsiriusciràmaiatrovareunaquantitàdimaltasufficienteperrealizzareunprovino);megliosarebbesepossibile,prendereuncampioneabbastanzagrandedimuropereseguiresudiessodelleprovediresistenzaacompressione;talemetodopotrebbeessereilpiùopportunoinquantositroverebbelaresistenzadellamuraturaenondellesingolepietreodellamalta.

Ilproblemaperòècheperavereuncampionedimurochesiasignificativodellatessituramu-raria,questodovrebbeaveredelledimensionidipendentidalledimensionideglielementilapidei,edingeneralenondovrebberoessereinferioriad1mper1m.

Tuttociòcomportaenormidifficoltàtecniche,oltrealfattochesicreerebbeundannosigni-ficativoallastrutturaportante.

Inoltre,perquantosiagrandeilnumerodicampionichepotrebberoessereprelevati,questinonpotrannomaiesserecompletamenterappresentatividituttol’edificio,ancheperchépossonoessercirilevantivariabilitàdiresistenzadazonaazona.Ingeneraleedinteoriataletecnicaèlamiglioremaprobabilmentevaadottataperdeterminaticasi specifici,potendo invecenellamaggiorpartedeicasi,riferirsiaivalorideiparametrimeccanicichelanormastessa,nellapartespecificadellaC.M.n.617/2009–Tab.C8A.2.1,indicacomesignificativi.

Tipologia di muraturafm

(N/cm²)t0

(N/cm²)E

(N/mm²)G

(N/mm) w(kN/m³)

min-max min-max min-max min-maxMuratura in pietrame disordinata (ciottoli,pietreerraticheirregolari)

100 2.0 690 230 19180 3.2 1050 350segue❱


Tipologia di muraturafm

(N/cm²)t0

(N/cm²)E

(N/mm²)G

(N/mm) w(kN/m³)

min-max min-max min-max min-maxMuraturaaconcisbozzati,conparamentodilimitatospessoreenucleointerno

200 3.5 1020 340 20300 5.1 1440 480Muratura in pietrame a spacco con buonatessitura

260 5.6 1500 500 21380 7.4 1980 660Muraturaaconcidipietratenera(tufo,cal-carenite,ecc.)

140 2.8 900 300 16240 4.2 1260 420

Muraturaablocchilapideisquadrati 600 9.0 2400 780 22800 12.0 3200 940

Muraturainmattonipieniemaltadicalce 240 6.0 1200 400 18400 9.2 1800 600Muratura inmattoni semipieni emalta ce-mentizia(es.doppioUNIforatura≤40%)

500 24 3500 875 15800 32 5600 1400Muraturainblocchilaterizisemipieni(perc.diforatura<45%)

400 30 3600 1080 12600 40 5400 1620Muratura in blocchi laterizi semipieni, congiuntiverticaliasecco(perc.diforatura<45%)

300 10 2700 810 11400 13 3600 1080Muraturainblocchidicalcestruzzooargillaespansa(perc.diforaturatra45%e65%)

150 9.5 1200 300 12200 12.5 1600 400Muratura in blocchi di calcestruzzo semi-pieni(foratura<45%)

300 18 2400 600 14440 24 3520 880

Tabella estratta dalle NTC 2008 relativa ai valori di riferimento dei parametri meccanici (minimi e massimi) e peso specifico medio per diverse tipologie di muratura, riferiti alle seguenti condizioni: malta di caratteristiche scarse, assenza di ricorsi (listature), paramenti semplicemente accostati o mal collegati, muratura non consolidata, tessitura (nel caso di elementi regolari) a regola d’arte; fm = resistenza media a compressione della muratura, t0 = resistenza media a taglio della muratu-ra, E = malore medio del modulo di elasticità normale, G = valore medio del modulo di elasticità tangenziale, w = peso specifico medio della muratura.

Osservandoleprime4tipologiemurarie,chepoidifattosonoingeneralelepiùcomunipergliedificiesistentiinmuratura,siritrovanodeivaloricoerenticonquantodettoinprecedenza,ovverocisonomuratureconresistenzeacompressionechevannodaunminimodi1MPaadunmassimodi3,8MPa(da10a38kg/cm²),mentreleresistenzeatagliosonosempreinferioria0,1MPa(1kg/cm²).Inrealtà,nelleapplicazioninumeriche,questivalorivannocorretticonopportunicoefficienti,nelcasoincuiricorranolecondizioniindicatenellaseguentetabella:

Tipologia di muratura

Malta buona

Giu

nti s

ottil

i (< 10 mm)

Ric

orsi

o lis

tatu

reC

onne

ssio

netr

asve

rsal

eN

ucle

o sc

aden

tee/o am

pio

Inie

zion

e

di miscele leganti

Into

naco

armato*

Muratura inpietramedisordinata(ciottoli,pietreerraticheirregolari) 1.5 – 1.3 1.5 0.9 2 2.5

segue❱


Tipologia di muratura

Malta buona

Giu

nti s

ottil

i (< 10 mm)

Ric

orsi

o lis

tatu

reC

onne

ssio

netr

asve

rsal

eN

ucle

o sc

aden

tee/o am

pio

Inie

zion

e

di miscele leganti

Into

naco

armato*

Muraturaaconcisbozzati,conparamentodilimi-tato spessore e nucleo interno 1.4 1.2 1.2 1.5 0.8 1.7 2

Muraturainpietrameaspaccoconbuonatessitura 1.3 – 1.1 1.3 0.8 1.5 1.5Muratura a conci di pietra tenera (tufo, calcare-nite,ecc.) 1.5 1.5 – 1.5 0.9 1.7 2

Muraturaablocchilapideisquadrati 1.2 1.2 – 1.2 0.7 1.2 1.2Muraturainmattonipieniemaltadicalce 1.5 1.5 – 1.3 0.7 1.5 1.5* Valori da ridurre convenientemente nel caso di pareti di notevole spessore (p. es. > 70 cm)

Tabella estratta dalle NTC 2008 relativa ai coefficienti correttivi dei parametri meccanici da applicarsi in presenza di: malta di caratteristiche buone o ottime; giunti sottili; ricorsi o listature; sistematiche connessioni trasversali; nucleo interno particolarmente scadente e/o ampio; consoli-damento con iniezioni di malta; consolidamento con intonaco armato.

Ancheinquestocaso,coerentementeconquantoespostoinprecedenza,siosservache: – nelcasodimaltabuonasihaunincrementodellaresistenza(maèdifficilericadereinquestocaso!);

– nelcasodigiuntisottilisihaunincrementodiresistenzainquantodiminuisconoleten-sionidiconfinamentosullamaltaediconseguenzadiminuiscelatrazionesuiblocchi;

– lapresenzadiricorsi,listatureoconnessionetrasversaleincrementalaresistenzainquan-tomiglioralaregolaritàelamonoliticitàdellamuratura.

ComesivededallatabellaC8.A.2.1dellaC.M.n.617/2009,perognitipologiadimuraturavengonofornitiduevaloridellesuecaratteristichemeccaniche;lasceltadelvaloredausarenelcalcolocomputazionaledipendedallivellodiconoscenzaraggiuntoperlastrutturainesame,inparticolare(vediCircolaren.617/2009,cap.C8A.1.A.4):

– nelcasodiconoscenzalimitata,LC1:siadottanoivaloriminimidegliintervalliriportatiintabella,adottandounfattorediconfidenzaFC=1.35;

– nelcasodiconoscenzaadeguata,LC2:siadottanoivalorimedidegliintervalliriportatiintabella,adottandounfattorediconfidenzaFC=1.20;

– nelcasodiconoscenzaaccurata,LC3:siadottanodeivalorichesonofunzionedelnu-merodivalorisperimentalichesihannoadisposizione,conunfattorediconfidenzaFC=1.0,ossia: – caso a),nelcasosianodisponibilitreopiùvalorisperimentalidiresistenzasiprendelamediadeirisultatidelleprove;

– caso b),nelcasosianodisponibiliduevalorisperimentalidiresistenzaeseilvaloremediodelleresistenzeècompresonell’intervalloriportatonellaTabellaC8A.2.1perlatipologiamurariainconsiderazionesiassumeràilvaloremediodell’intervallo,se

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