Edifici in muratura soggetti a carichi verticali.

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1 Edifici in muratura soggetti a carichi verticali alessandra.marini@unibg.it

2 Edifici in muratura soggetti a carichi verticali [Ref. 1] alessandra.marini@unibg.it

3 verifiche di primo livello - valutazione del tasso di lavoro Isoliamo una fascia di muratura unitaria Altezza d interpiano h i H n piani N N m N Solai = Carico totale al piede N m b1 H N A m N b1 alessandra.marini@unibg.it f i 1n piani

4 verifiche di primo livello - valutazione del tasso di lavoro Si ottiene una formula banale ma interessante perché la si può utilizzare per fare rapide stime: m t H m fi b H h i n piani NB: Analogia Idraulica σ m alla base corrisponde al peso della colonna soprastante Trascurando questo termine non si commette un grosso errore: si tratta di una stima - Non considero aperture: le finestre alleggeriscono ma gli sforzi si concentrano; - Anche se lo spessore del muro varia, l ordine di grandezza degli sforzi non cambia: non considero b; - In caso di murature non è allargando una parete che si contiene lo sforzo perché la componenente del peso proprio stesso della muratura è preponderante. mh m alessandra.marini@unibg.it

5 verifiche di primo livello - valutazione del tasso di lavoro Presenza di archi o aperture: A presenza di aperture comporta un aumento degli sforzi di compressione nei maschi murari id m m H B id m id B* B fi b B* H h i B* = Interasse degli archi e zona di competenza del singolo piedritto NB : B* 1 B m id alessandra.marini@unibg.it

6 Materiali resistenti a trazione verifiche di secondo livello eccentricità Materiali resistenti a trazione 1 AB 1 AB AB P P P P P A B A B A B A B A B P P P P P A B A B A B A B A B Quando il centro di pressione esce dal terzo medio, la sezione presso-inflessa è soggetta a sforzi di compressione e trazione. Al crescere dell eccentricità la sezione risulta prevalentemente inflessa e soggetta a distribuzioni simili di sforzi di trazione e di compressione. alessandra.marini@unibg.it

7 Materiali resistenti a trazione verifiche di secondo livello eccentricità Materiali NON resistenti a trazione 1 6 AB 1 6 AB 1 6 AB P P P P P A B A B A B A B A B P P P P P A B A B A B A B A B Quando il centro di pressione esce dal terzo medio, l equilibrio è garantito con soli sforzi di compressione, opportunamente ridistribuiti sulla sezione. Quando il centro di pressione è esterno alla sezione, l equilibrio non è più possibile. alessandra.marini@unibg.it

8 Cause di eccentricità del carico sulle murature 1. COSTRUZIONE Murature non perfettamente a piombo. DIFFERENTI SPESSORI alessandra.marini@unibg.it Murature più sottili ai piani alti, l eccentricità che ne consegue non è trascurabile: B b e M N e

9 Cause di eccentricità del carico sulle murature

10 Problemi di instabilità delle murature Generalmente trascurabile, diventa importante per murature in doppio paramento non ammorsato. E il caso in cui la muratura non raggiunge nemmeno il valore della sua resistenza ma cede prima instabilizzandosi. β è in funzione dei vincoli Instabilità: Resistenza: L P 0 cr N L EJ L m 0 A EJ L alessandra.marini@unibg.it L0: luce di libera Inflessione

11 Problemi di instabilità delle murature Valutiamo le condizioni per le quali si ha rottura anticipata per instabilità e non rottura prismatica: Si ha instabilita se: Pcr m A EJ 1 m ( L) A 3 J sb 1 B A sb 1 EB 1 1 ( L) L B E 1 1 m E 1 1 m m L H Snellezza B B E 3 In questo caso la rottura avviene per instabilità prima di giungere a rottura prismatica m P cr m A TETMAJER verifica sperimentalmente che il rischio di instabilità sussiste nel caso in cui Cioè per λ > 15 H=L > 15b In generale il problema non si pone perché raramente le murature, anche larghe 1 m, sono più alte di 15 m senza ritegni. Le rotture di cui dobbiamo occuparci sono, in genere, solo quelle prismatiche. Il problema diventa rilevante nel caso di doppio paramento in assenza di diatoni alessandra.marini@unibg.it b L, H

12 Problemi di instabilità delle murature ATTENZIONE: Nel caso di murature a doppio paramenti, in assenza di diatoni, L instabilità la valuto sul singolo paramento N Attenzione alla presenza o meno di diatoni nel valutare la snellezza di una muratura. B alessandra.marini@unibg.it

13 Problemi della disomogeneità delle murature ATTENZIONE: Muro a sacco Δl 1 N 1 Prova: l 1 l l l 1 b B es: 1 pietra Materiale non coeso alessandra.marini@unibg.it E 1 E E se E E 1 1 E

14 Problemi della disomogeneità delle murature ATTENZIONE: murature rivestite disomogenee 1 Marmo pietra Malta e mattoni Sorta di diatoni di collegamento E Se 1 E Si può avere rischio di instabilità del rivestimento SOLUZIONI: Allargare i giunti per non lasciar passare gli sforzi tra le lastre Inserire diatoni di collegamento alessandra.marini@unibg.it

15 Problemi della disomogeneità delle murature ATTENZIONE: muratura a sacco con carico localizzato Muro a sacco con travi appoggiare sul solo paramento Interno rischio instabilità. alessandra.marini@unibg.it

16 Rilievo dei quadri fessurativi e deformativi alessandra.marini@unibg.it

17 Interpretazione dei quadri fessurativi DISSESTI NELLE STRUTTURE MURARIE RILIEVO DEI QUADRI FESSURATIVI -Tracciamento dei quadri fessurativi - Tecniche di monitoraggio - Quadri stabili o instabili INTERPRETAZIONE DEI QUADRI FESSURATIVI Molteplici cause: - Cedimenti di fondazione: cedimenti lunghi e corti - Carichi verticali: rotture per schiacciamento, pressoflessione, instabilità, rotture in corrispondenza dei carichi concentrati, rotture del materiale di rivestimento. lezione specifica - Carico termico, pareti continue e rivestimenti lezione specifica - Carichi orizzontali: lezione specifica Azione sismica, Presenza di archi e volte Presenza di coperture spingenti.

18 Rilievo dei quadri fessurativi e deformativi Classificazione fessure: - vecchie (scure con cigli fessurativi consumati) e nuove (bianche e frastagliate); - stuccate - riaperte - passanti o superficiali - pronunciate o cavillature Rappresentazione: 1 -Isolare i quadri fessurativi 3 di differente severità su differenti Layer. (La visualizzazione dei soli layer contenenti le fessure più severe consente in generale di interpretare il quadro fessurativo). - Isolamento blocchi rigidi : identificazione di sottostrutture - descrizione delle lesioni: distacco, rotazione, scorrimento nel o fuori del piano - descrizione delle deformazioni (fuori piombo, rigonfiamenti, depressioni volte. identificazione cinematismi Rimedi: - Eliminazione delle cause, a meno che il fenomeno non sia esaurito (esiti monitoraggio) LINEE GUIDA + CIRCOLARE 009

19 Dissesti nelle strutture murarie SCOMPOSIZIONE IN BLOCCHI 1 3 Direzione degli spostamenti [Ref. 1]

20 Interpretazione dei quadri fessurativi QUADRI FESSURATIVI COMPRESSIONE SEMPLICE TAGLIO COMPRESSIONE E TAGLIO A B C TRAZIONE D [Ref. 1]

21 Rilievo dei quadri fessurativi e deformativi VALUTAZIONE PERICOLOSITA QUADRI FESSURATIVI alessandra.marini@unibg.it (REF. Giuriani, 01)

22 Rilievo dei quadri fessurativi e deformativi VALUTAZIONE PERICOLOSITA QUADRI FESSURATIVI alessandra.marini@unibg.it

23 Monitoraggio dei quadri fessurativi e deformativi MONITORAGGIO degli spostamenti verticali e orizzontali, fuori piombo, apertura di fessura - Operazione necessaria per la verifica della presenza di cedimenti in atto. - richiede la preliminare interpretazione del meccanismo di dissesto. - Prima/durante/dopo l intervento di recupero. Importante per la verifica della corretta rimozione delle cause scatenanti i dissesti. Progressione accelerata Quadro fessurativo in evoluzione Progressione ritardata poi arresto Quadro fessurativo in evoluzione poi stabilizzato Progressione uniforme Quadro fessurativo in evoluzione (REF. Giuriani, 01) Strumento per la manutenzione

24 monitoraggio Telecordinometro Monitoraggio del fuori piombo In funzione del tipo di rischio, le soglie di pericolosità possono essere molto diverse.

25 monitoraggio Monitoraggio allontanamento imposte delle centine

26 Carichi verticali Schiacciamento per peso proprio A [Ref. ]

27 Carichi verticali Schiacciamento per peso proprio Marcato spanciamento di un paramento Disfacimento di un paramento [Ref. 3]

28 Carichi verticali Schiacciamento per sovraccarichi localizzati [Ref. 1] (Mastrodicasa)

29 Carichi verticali Pressoflessione [Ref. 1]

30 Carichi verticali Instabilità degli elementi verticali compressi [Ref. 1]

31 Carichi verticali Rottura per sollecitazioni taglianti Si distinguono due principali modalità di rottura: a) per fessurazione diagonale b) per taglio-scorrimento [Ref.6]

32 Carichi verticali CONCENTRAZIONE DEGLI SFORZI SUL RIVESTIMENTO N N N N muratura 1 muratura 1 marmo materiale non coeso materiale non coeso muratura 1 marmo muratura E1 >> E Il carico è sostenuto dai paramenti di muratura esterni E1 >> E Il carico è sostenuto dal rivestimento Rischio di instabilizzazione ed espulsione della lastra di marmo

33 Cedimenti in fondazione COMPONENTI DEL MOTO: TRASLAZIONE VERTICALE (la fessura scende verso il corpo in posto ) ROTAZIONE (origine di fuori-piombo) TRASCINAMENTO TRASLAZIONE ORIZZONTALE

34 Cedimenti in fondazione IN FUNZIONE DI L/H CLASSIFICAZIONE DI CEDIMENTI LUNGHI O CORTI CEDIMENTI CORTI PREDOMINA IL TAGLIO CEDIMENTI LUNGHI PREDOMINA LA FLESSIONE

35 Cedimenti in fondazione Traslazione verticale intermedia [Ref. 3] (da Sito Vigili del Fuoco di Bergamo)

36 Cedimenti in fondazione Traslazione verticale terminale [Ref. 3] (Ing. De Angelis - Sito Vigili del Fuoco di Bergamo)

37 Cedimenti in fondazione [Ref. 4]

38 Cedimenti in fondazione Cedimento d angolo [Ref. 4]

39 Cedimenti in fondazione RUOLO DELLA DIMENSIONE DELLE APERTURE FLESSIONE TAGLIO andamento intermedio [Ref. 3]

40 Cedimenti in fondazione RUOLO DELLA DIMENSIONE DELLE APERTURE FESSURAZIONE PER TAGLIO

41 Cedimenti in fondazione RUOLO DELLA DIMENSIONE DELLE APERTURE FESSURAZIONE PER FLESSIONE

42 Cedimenti in fondazione CEDIMENTI IN PRESENZA DI APERTURE [Ref. 3]

43 Cedimenti in fondazione (Lagomarsino) Lesione sotto ad una finestra (Lagomarsino) Lesione sopra ad una porta

44 Cedimenti in fondazione [Ref. ] (Lagomarsino)

45 Cedimenti in fondazione CEDIMENTO DEL PIEDRITTO DI UN ARCO

46 Cedimenti in fondazione ANALISI DEL QUADRO FESSURATIVO DI EDIFICI ADIACENTI W W W1 W1 W1 < W W1 < W STRUTTURE COSTRUITE CONTEMPORANEAMENTE W1 COSTRUITA DOPO W SU TERRENO NON CONSOLIDATO

47 Cedimenti in fondazione TRASLAZIONE ORIZZONTALE TRASVERSALE CEDIMENTI LUNGHI CEDIMENTI CORTI [Ref. 3]

48 Cedimenti in fondazione TRASLAZIONE ORIZZONTALE TRASVERSALE CEDIMENTI LUNGHI CEDIMENTI CORTI [Ref. 3]