Strutture murarie Lezione 2 1
Cenni preliminari Nel passato veniva usata praticamente sempre la cosiddetta muratura continua. Dai tempi dei Romani, ad anche prima, si è sempre utilizzata, quindi è stata collaudata e studiata per migliaia di anni. Esistono diversi tipi di muratura che possono essere classificati in base al materiale (pietrame, laterizio, calcestruzzo) ed alla tecnologia di assemblaggio (calcestruzzo gettato oppure a blocchi). 2
Definizione di muro portante Il muro portante è quell elemento di confine o di partizione che oltre alla funzione di articolare lo spazio assicura la stabilità dell edificio, quindi è in grado di resistere ai carichi verticali ed alle spinte orizzontali. Alla funzione strutturale è associata quella di isolamento termico ed acustico. 3
Edificio residenziale a Parigi Renzo Piano 1987 1991 Oggi il laterizio viene sovente impiegato nella realizzazione di chiusure verticali senza assolvere funzioni portanti, ma come elemento di tamponamento, o con valenze esclusivamente estetiche. 4
Edificio residenziale a Parigi Le chiusure verticali sono realizzate con pannelli modulari di cls prefabbricato che integrano i sistemi di ancoraggio a secco delle formelle di cotto che costituiscono lo strato di finitura superficiale delle pareti stesse. Renzo Piano 1987 1991 5
Costituzione delle murature Materiale resistente Pietra Laterizio Materiale di collegamento e redistribuzione dei carichi Malta Nelle murature tradizionali, la malta ha funzione di collegamento tra gli elementi resistenti, di compattamento della muratura e di trasmissione e ripartizione dei carichi. 6
Caratteri generali Il materiale principale costituente la muratura portante deve essere scelto in funzione della sua resistenza, della impermeabilità, durevolezza, tenacità, lavorabilità, inalterabilità (gelo, ). Il materiale principale deve essere conformato in modo omogeneo. La malta deve essere confezionata in modo da essere resistente ed aderente al materiale scelto. La costruzione deve avvenire per strati orizzontali a disposizione incrociata dei diversi elementi, in modo da garantire un adeguato livello di distribuzione dei carichi e di collaborazione tra i diversi elementi. 7
Materiali e tipologie costruttive Muratura uniforme in laterizio Muratura a sacco Muratura mista (pietra e laterizio) Muratura in pietra Informe (con o senza malta) Squadrata (conci squadrati, bugnati, ) Muratura in conglomerato In getto (armato o non) Blocchetti gettati fuori opera 8
Mattone L uso del mattone cotto pieno risale al periodo augusteo dell Impero Romano. Per migliaia di anni ha rappresentato l elemento portante per eccellenza in edilizia (mattone pieno). L introduzione di nuovi materiali (ad es. calcestruzzo) ne ha modificato la funzione costruttiva, da elemento portante ad elemento di tamponamento. 9
Muratura in laterizio Intorno al XVIII secolo si sono cominciati a realizzare edifici in muratura solamente con laterizio, abbandonando altre tecniche miste (laterizio e pietra). Ciò ha consentito una progressiva riduzione dello spessore della muratura stessa: Edifici correnti: 2 teste al piano più alto, 1 testa in più per ogni piano sottostante Edifici nobili: 3 teste per i 2 piani più alti e 1 testa in più per ogni piano sottostante 10
Malta Il suo uso ha origini antiche ed ha consentito l utilizzo di materiale lapideo di piccole dimensioni. Il suo impiego ha migliorato la struttura, rendendo solidali i conci e non facendo dipendere dalla forma e dalla lavorazione del concio la ripartizione dei carichi. Serve per evitare contatti puntuali tra i conci, che possono generare carichi eccessivi. Lo spessore dello strato varia tra i 5 ed i 20 mm. Impasto di legante (calce aerea, calce idraulica, cemento, gesso), sabbia e acqua. La malta quando indurisce deve essere resistente, tenace ed aderente. 11
Malte aeree e malte idrauliche Malte aeree presa ed indurimento avvengono esclusivamente in ambiente areato (leganti aerei: calci aeree e gesso). Malte idrauliche presa ed indurimento avvengono anche in totale assenza di aria, come nel caso delle murature di fondazione oppure di elevato spessore (leganti idraulici: calci idrauliche, agglomerati cementizi, cementi). 12
Caratteri generali Scegliere laterizio resistente. Avere una buona malta (resistente, tenace ed aderente); spessore medio circa 1 cm. Bagnare i mattoni prima di metterli in opera (per mantenere le caratteristiche della malta). Lavorare per strati orizzontali. Sfalsare i giunti sia nel paramento che nello spessore del muro. Limitare il numero di frazioni di mattoni ed avere il maggior numero di mattoni in chiave o di punta. 13
Sinistra: assestamento a blocco Destra: assestamento a croce Una muratura portante non ha mai spessore inferiore a 25 cm (lunghezza del mattone = 2 teste). 14
Sinistra: assestamento gotico ed olandese Destra: assestamento in chiave S = (l x n) + (n 1) S: spessore totale muratura l: larghezza mattone (testa) = 12 cm n: numero di teste 2 teste = 25 cm 3 teste = 38 cm 4 teste = 51 cm 15
Ricadute progettuali e distributive dell impiego di murature portanti Scarsa flessibilità distributiva Lunghezza dei tempi di realizzazione Pochi problemi di isolamento termico Scelta delle fondazioni obbligata (continue e quasi sempre dirette) Struttura anelastica 16
Murature a sacco Molto diffusa negli edifici storici Costituita da: 2 strati perimetrali in laterizio o materiale lapideo ( 12 cm) materiale coerente oppure incoerente all interno dei 2 strati perimetrali 17
Riempimento delle murature a sacco Il materiale incoerente può essere costituto da terra, fango e pietrame e può cadere se pratico un foro nella muratura. Problemi che possono interessare le murature a sacco Infiltrazione d acqua (che può sciogliere i sali carbonati delle malte ed alterare la capacità portante della muratura). Il materiale coerente è in genere più ordinato e cementato e quindi tende a rimanere più stabile anche in presenza di fori nella muratura. Cedimento del materiale di riempimento e conseguente spanciamento della muratura. Aumento dei sovraccarichi accidentali per il cambiamento di destinazione d uso. 18
Principali tecniche di intervento tecnica scuci-cuci (dal basso verso l alto o viceversa): interrompo uno dei due paramenti murari (esterno o interno), consolido localmente la muratura (materiale di riempimento e paramento), richiudo; applicazione di tiranti in acciaio che tengano uniti i due paramenti murari; iniezione di malte per consolidare la struttura, tecnica particolarmente diffusa negli Anni Sessanta (intervento che non dava garanzie, in quanto eseguito al buio ). 19
Muratura portante in blocchi di cls alleggerito 20
Caratteri principali di una muratura portante in blocchi di calcestruzzo Estrema versatilità formale Stabilità meccanica Tenuta al fuoco Inerzia termica Isolamento acustico e durabilità 21
Muratura portante in blocchi di cls alleggerito 22
Muratura portante in blocchi di laterizio armato 23
Muratura portante in blocchi di laterizio armato 24
Muratura portante in blocchi di laterizio armato 25
Muratura portante in blocchi di laterizio armato 26
Muratura portante in blocchi di poroton 27
Muratura portante in blocchi di poroton 28
Muratura portante in leca-blocco Lecablocco Bioclima Zero30 (spessore 38 cm) è il nuovo blocco multistrato brevettato per realizzare monopareti, anche portanti in zona sismica, ad elevato isolamento termico e acustico, già a norma con i limiti del Decreto Legislativo 311/06 in vigore dall 1/1/2010. 29
Muratura portante in leca-blocco Monoparete Lecablocco Bioclima Zero30 (spessore 38 cm) è un blocco multistrato prodotto solidarizzando un blocco portante in calcestruzzo di argilla espansa Leca (spessore 24,5 cm) un pannello isolante in polistirene estruso (spessore 7,5 cm) una tavella in calcestruzzo Leca (spessore 6 cm) di protezione del pannello isolante Bioclima Zero30 permette di rispettare i limiti di isolamento acustico di facciata imposti dal DPCM 5/12/97 Requisiti acustici passivi degli edifici. Bioclima Zero30 ha infatti prestazioni di isolamento acustico (RW 55dB) superiori rispetto alle soluzioni tradizionali. 30
Bibliografia Codice di pratica delle murature portanti: sintesi della ricerca affidata alla SOGENCOS s.p.a. finanziata ai sensi della Legge 457/78, art.2, lett. f / CER, Comitato per l'edilizia residenziale. Roma: CER, [1994]. I seminari del laterizio. Roma, ANDIL 2000. Atlante della Muratura. UTET 1998. Murature: particolari costruttivi e modalità esecutive. Antonio Casalini, 1997. Tecniche ed elementi costruttivi. Amerio e Canevasio, SEI 1996. 31