Tipologie di murature portanti

Transcript

1 Tipologie di murature portanti Le murature costituite dall assemblaggio organizzato ed efficace di elementi e malta possono essere a singolo paramento, se la parete è senza cavità o giunti verticali continui nel suo piano, o a paramento doppio. In questo ultimo caso, se non è possibile considerare un comportamento monolitico si farà riferimento a normative di riconosciuta validità od a specifiche approvazioni del Servizio Tecnico Centrale su parere del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici. (D.M Nuove Norme tecniche Costruzioni) Lo spessore dei muri portanti non può essere inferiore ai seguenti valori: - muratura in elementi resistenti artificiali pieni 150 mm - muratura in elementi resistenti artificiali semipieni 200 mm - muratura in elementi resistenti artificiali forati 240 mm - muratura di pietra squadrata 240 mm - muratura di pietra listata 400 mm - muratura di pietra non squadrata 500 mm 1

2 Norme tecniche murature portanti 2

3 La resistenza meccanica di una muratura Resistenza a compressione e resistenza al taglio Le proprietà fondamentali in base alle quali si classifica una muratura sono: - la resistenza caratteristica a compressione fk - la resistenza caratteristica a taglio in assenza di azione assiale fvk0 - il modulo di elasticità normale secante E - il modulo di elasticità tangenziale secante G 3

4 Carico max 4

5 Prova a compressione su muretto 5

6 Prova su muretto secondo le NNT

7 Prova su muretto secondo le NNT

8 Prova diagonale su muretto secondo D.M

9 9

10 Resistenza e elasticità 10

11 Resistenza e elasticità Il modulo di elasticità longitudinale (o modulo di Young) è definito a partire dalla legge di Hook: E=σ/ε con σ: sforzo, viene misurato in N/mm2, èσ= F/A, cioè forza su superficie ε: deformazione, è una grandezza adimensionale. ε = l/l, cioè variazione di lunghezza su lunghezza iniziale Il modulo di Young viene determinato dal diagramma sforzo-deformazione, nel tratto in cui il materiale subisce una deformazione elastica lineare (ovvero rimuovendo lo sforzo il materiale deve essere in grado di ritornare alle dimensioni iniziali). Il modulo di elasticità è una grandezza caratteristica di un materiale che esprime il rapporto tra tensione e deformazione nel caso di condizioni di carico monoassiale ed in caso di comportamento del materiale di tipo "elastico". È definito come il rapporto tra lo sforzo applicato e deformazione che ne deriva. 11

12 Modulo di elasticità normale del laterizio e della malta σ N/mm2 ε adimensionale malta laterizio 12

13 13

14 Muratura in blocchi ad incastro e/o rettificati o con tasca per malta le NTC precisano, coerentemente alle previgenti norme, che la determinazione tabellare della resistenza a compressione e taglio della muratura è possibile esclusivamente in presenza delle seguenti concomitanti condizioni: per murature in elementi pieni o semipieni (sono quindi esclusi elementi forati); per murature con giunti orizzontali e verticali riempiti di malta e di spessore compreso tra 5 e 15 mm (sono quindi esclusi giunti sottili, giunti a secco, tasche per malta); per malte di classe compresa tra M2,5 e M15 e blocchi con resistenza fbk compresa tra 2 e 40 N/mm2; sono ammesse interpolazioni lineari ma non estrapolazioni. Ne consegue automaticamente che l'impiego di murature portanti realizzate con elementi forati di qualsiasi tipologia, come pure con elementi semipieni e/o forati ad incastro e/o rettificati con giunto verticale a secco o con tasca riempita di malta, è ammesso esclusivamente, con i limiti previsti per i requisiti dei materiali in relazione alle diverse zone sismiche previa determinazione sperimentale della resistenza caratteristica a compressione e taglio della muratura. 14

15 Stabilità di una muratura isolata 15

16 Snellezza delle murature Le pareti di muratura sono molto sensibili agli effetti geometrici del secondo ordine, a causa della loro snellezza, talvolta piuttosto elevata, e della trascurabile resistenza a trazione. La deformazione laterale fa sì che l'eccentricità del carico sia effettivamente maggiore di quella valutata rispetto alla situazione indeformata, con conseguente riduzione della sezione reagente e incremento di deformazione laterale. 16

17 Snellezza muratura e vincoli ai bordi snellezza convenzionale della parete, definita dal rapporto: λ = h 0 / t dove h 0 è la lunghezza libera di inflessione della parete valutata in base alle condizioni di vincolo ai bordi e t è lo spessore della parete. Il valore della snellezza λ non deve risultare superiore a valori compresi fra 10 e 20 secondo il tipo di murartura e la zona sismica. 17

18 D.M N.N.T. La geometria delle pareti resistenti al sisma, deve rispettare i requisiti indicati nella Tab. 7.8.II, in cui t indica lo spessore della parete al netto dell intonaco, ho l altezza di libera inflessione della parete come definito al , h l altezza massima delle aperture adiacenti alla parete, l la lunghezza della parete. 18

19 Collaborazione fra murature: la scatola muraria 19

20 Azione del sisma e del vento 20

21 CONCEZIONE STRUTTURALE DELL'EDIFICIO IN MURATURA Nell'organismo strutturale murario si possono individuare elementi distinti per il diverso comportamento statico e le diverse modalità di trasmissione delle azioni alle fondazioni. 21

22 orizzontamenti di piano e di copertura, impegnati da azioni normali al proprio piano medio (peso proprio e sovraccarichi) e da azioni agenti nel piano medio legate alla funzione di distribuzione delle forze orizzontali; muri portanti, impegnati sia da azioni verticali che orizzontali ortogonali al piano medio (peso proprio, carichi permanenti ed accidentali, vento o sisma); muri di controvento, impegnati prevalentemente da carichi orizzontali nel piano medio. 22

23 La resistenza a trazione della muratura è molto bassa e alquanto aleatoria. Per un funzionamento ottimale dell edificio in muratura occorre limitare il più possibile le tensioni di trazione. A tale fine è opportuno che: 1) tutte le pareti siano in buona misura compresse: infatti, all aumentare della compressione aumenta la resistenza a flessione e taglio. 2) le sollecitazioni di flessione e taglio siano il più possibile limitate. 23

24 Le pareti devono avere dimensioni limitate e devono essere ben vincolate agli elementi trasversali - solai e muri di controvento. In questo modo le azioni che spirano ortogonalmente al piano della parete inducono sollecitazioni taglianti e flettenti di valore limitato. I muri di controvento risultano così maggiormente sollecitati, ma in questi le forze taglianti e flettenti agiscono nel piano di maggior rigidezza e resistenza. 24