Progettazione di edifici in muratura portante e messa in sicurezza di edifici esistenti

Scopo del presente manuale è accompagnare il lettore alla comprensione dei concetti fondamentali per la progettazione di costruzioni in muratura portante e per la messa in sicurezza in sicurezza di edifici esistenti di questa tipologia.

Il testo è particolarmente indirizzato ai tecnici del settore edilizio quali: Ingegneri, Architetti, Geometri, Periti Edili, ecc., che vogliano approcciarsi alla materia. Ai concetti illustrati sono associati esempi pratici di utilità professionale che consentono di comprendere immediatamente i modelli teorici e le formule di calcolo. Gli esempi sono selezionati in modo da poter cogliere l’ordine di grandezza dei risultati numerici.

L’opera si apre con richiami storici relativi all’impiego delle murature portanti e si sviluppa descrivendo gli aspetti delle norme tecniche attualmente in vigore ai fini delle verifiche e delle modellazioni di calcolo.

Sono affrontate le problematiche relative alla progettazione antisismica approfondendo temi quali: determinazione e distribuzione delle azioni sismiche; esemplificazione di concetti quali: baricentro delle masse, delle rigidezze, di eccentricità; utilizzo del diagramma di spettro elastico; determinazione semplificata del periodo proprio di vibrazione di un edificio; modalità di rinforzo, ecc..

La WebApp inclusa gestisce i seguenti Fogli elettronici di calcolo:

- Baricentri masse e rigidezze, che determina il baricentro delle masse e il baricentro delle rigidezze.

- Spettri-NTC (ver.1.0.3), che determina lo spettro elastico e di progetto.

- Verifica carichi concentrati, che esegue la verifica a schiacciamento delle murature per carichi concentrati.

- Verifica taglio muratura esistente, che esegue la verifica a taglio di muratura ordinaria esistente.

- Verifica taglio muratura ordinaria, che esegue la verifica a taglio di muratura ordinaria con sezione interamente reagente e con sezione parzializzata.

- Rigidezza parete, che determina la rigidezza di un pannello murario a sezione rettangolare.

- Verifica pressoflessione muratura ordinaria, che esegue la verifica a pressoflessione allo SLU di muratura ordinaria.

AUTORE
Marco Boscolo Bielo, architetto, PhD doctor, libero professionista. Progettista e strutturista per il settore delle costruzioni civili, dottore di ricerca in economie e tecniche per la conservazione dei beni architettonici e culturali, titolare del protocollo SismiCasa^®. È autore di numerose pubblicazioni in ambito tecnico e tecnico-storico. Svolge attività di docenza presso Ordini Professionali ed Enti di Formazione. Con Grafill ha già pubblicato: Verifiche sui solai: solai in laterocemento, legno-legno e legno-cls (2017); Classificazione sismica degli edifici (2018); Miglioramento sismico degli edifici esistenti (2018); Progettazione strutturale antisismica (2020).

INDICE

1. UNA STORIA LUNGA QUASI QUANTO L’UOMO
1.1. Gli albori in Mesopotamia
1.2. Il Periodo Sumerico
1.3. Il periodo Egiziano e Creta
1.4. La Grecia Classica, Vitruvio e l’Epoca Romana
1.5. Medioevo e Rinascimento
1.6. L’Ottocento e il Novecento
1.7. Un’opera in laterizio del Novecento: il Campanile di S. Marco a Venezia

2. PRODUZIONE DEI LATERIZI
2.1. Le norme di riferimento
2.2. Qualificazione dei materiali e prodotti strutturali
2.3. Obblighi del Direttore dei Lavori
2.4. Obblighi dei Produttori
2.5. Ciclo di produzione del laterizio
2.6. Certificazione del prodotto
2.7. Formati di produzione
2.7.1. Classificazione in base alla percentuale di foratura
2.7.2. Elementi artificiali pieni
2.7.3. Elementi artificiali semipieni
2.7.3.1. Doppio UNI e standard semipieno
2.7.3.2. Modulare universale
2.7.3.3. Blocchi alveolati
2.7.3.4. Blocchi ad incastro
2.7.3.5. Blocchi speciali per muratura armata
2.7.4. Blocchi per murature non portanti (tramezzature)
2.8. Manuale d’istruzione e schede informative sulla sicurezza dei prodotti
2.9. Prove per il controllo di accettazione degli elementi

3. CARATTERISTICHE MECCANICHE PER COSTRUZIONI NUOVE
3.1. Definizione di costruzioni in muratura portante
3.2. Elementi per murature
3.2.1. Elementi artificiali
3.2.2. Elementi naturali
3.3. Malte
3.3.1. Malte a prestazione garantita
3.3.2. Malte a composizione prescritta
3.3.3. Malte prodotte in cantiere
3.3.4. Prove di accettazione in cantiere
3.4. Murature
3.4.1. Determinazione sperimentale della resistenza a compressione
3.4.2. Stima di progetto della resistenza caratteristica a compressione delle murature in elementi artificiali
3.4.3. Stima di progetto della resistenza caratteristica a compressione di elementi naturali
3.4.4. Determinazione sperimentale della resistenza caratteristica a taglio
3.4.5. Stima di progetto della resistenza caratteristica a taglio in assenza di sforzo normale
3.4.6. Resistenza caratteristica a taglio in presenza di sforzo normale
3.4.7. Moduli di elasticità (E, G)
3.4.7.1. Determinazione sperimentale dei moduli di elasticità
3.4.7.2. Stima di progetto dei moduli di elasticità
3.5. La classe di esecuzione
3.6. Resistenze di progetto

4. CARATTERISTICHE MECCANICHE PER MURATURE DI EDIFICI ESISTENTI
4.1. Generalità
4.2. Analisi storico-critica
4.3. Rilievo strutturale e tipi di indagini
4.4. Caratterizzazione meccanica dei materiali e classificazione delle prove
4.5. Determinazione dei “livelli di conoscenza” e dei “fattori di confidenza”
4.6. Resistenze di progetto
4.7. Esempio di attribuzione dei parametri meccanici in un edificio
4.8. Abaco delle murature

5. TRASMISSIONE DEI CARICHI ATTRAVERSO I SOLAI
5.1. Generalità
5.2. Muri soggetti a sforzo normale semplice
5.3. Nocciolo centrale di inerzia
5.4. Azioni nel piano e fuori del piano
5.4.1. Esempio di pressoflessione nel piano del muro con sezione interamente compressa
5.4.2. Esempio di flessione fuori del piano del muro
5.5. Ribaltamento del muro
5.6. Muri di controventamento
5.7. Schema di comportamento elastico all’azione tagliante
5.8. Solai infinitamente rigidi
5.9. Baricentro delle masse
5.10. Ripartizione di azioni taglianti sulle murature
5.11. Baricentro delle rigidezze
5.12. Funzione degli orizzontamenti lungo l’altezza di un edificio

6. ASPETTI QUALITATIVI DEL COMPORTAMENTO STRUTTURALE
6.1. Generalità
6.2. L’ingranamento
6.3. Classificazione di edifici in muratura
6.3.1. Edifici realizzati interamente di muratura
6.3.2. Edifici realizzati con ritti in muratura e orizzontamenti discontinui lignei o metallici
6.3.3. Edifici a comportamento scatolare
6.3.4. Edifici non ordinari
6.4. Travi di accoppiamento
6.5. Comportamento dei ritti privi di travi di accoppiamento
6.6. Comportamento dei ritti in presenza di travi di accoppiamento

7. AZIONI SISMICHE
7.1. Concetti elementari di equilibrio dinamico
7.2. L’accelerazione sismica attesa al suolo
7.3. Spettri di risposta in accelerazione
7.4. Spettri di progetto
7.5. Periodo fondamentale di vibrazione T₁
7.6. Fattore di comportamento per nuove costruzioni
7.7. Fattore di comportamento per costruzioni esistenti
7.8. Regolarità strutturale
7.9. Costruzione del diagramma di spettro con foglio elettronico

8. CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE
8.1. Organizzazione strutturale
8.2. Spessore dei maschi murari
8.3. Snellezze dei maschi murari
8.4. Caratteristiche dei materiali per murature resistenti al sisma
8.5. Regole di dettaglio per murature ordinarie
8.6. Regole di dettaglio per murature armate
8.7. Regole di dettaglio per muratura confinata
8.8. Strutture miste
8.9. Regole generali per le fondazioni superficiali
8.10. Nicchie e tracce nelle murature

9. VERIFICHE DI MURATURE ORDINARIE
9.1. Generalità
9.2. Pressoflessione nel piano
9.3. Pressoflessione fuori del piano del muro
9.4. Verifica a taglio per scorrimento orizzontale
9.5. Rottura per conseguenza di applicazione di carichi concentrati
9.6. Flessione e taglio su travi di accoppiamento in muratura
9.7. Verifiche per edifici esistenti
9.7.1. Verifica a taglio
9.8. Verifiche agli stati limite di esercizio (SLD)

10. VERIFICHE PER MURATURE ARMATE
10.1. Generalità
10.2. Armatura
10.2.1. Tipi ammessi
10.2.2. Caratteristiche meccaniche e dimensionali delle barre d’armo in acciaio
10.2.3. Disposizione delle barre e quantitativi minimi
10.2.4. Ancoraggio
10.3. Riempimento del materiale cementizio
10.4. Basi del dimensionamento
10.4.1. Ipotesi del modello di comportamento
10.4.2. Resistenza di progetto a compressione della muratura armata
10.5. Trazione
10.6. Compressione
10.7. Flessione semplice
10.8. Pressoflessione retta
10.8.1. Generalità
10.8.2. Pressoflessione retta per sezione interamente compressa con asse neutro esterno
10.8.3. Pressoflessione retta per sezione interamente compressa con asse neutro al lembo
10.8.4. Pressoflessione retta per sezione interamente compressa con asse neutro interno
10.8.5. Pressoflessione fuori del piano del muro
10.9. Taglio
10.10. Taglio per gerarchia delle resistenze

11. VERIFICHE SISMICHE
11.1. Descrizione dell’edificio
11.2. Caratteristiche della costruzione e del sito di riferimento
11.3. Fattore di comportamento
11.4. Diagrammi degli spettri di risposta in termini di accelerazione
11.5. Periodo proprio di vibrazione T₁
11.6. Risposta di spettro
11.7. Carichi verticali
11.8. Valutazione del tagliante di base (Analisi Lineare Statica)
11.9. Componenti dovute all’eccentricità
11.10. Coppie trazione-compressione sui maschi
11.11. Stima delle azioni sui maschi murari
11.12. Verifica a taglio
11.13. Verifica a pressoflessione
11.14. Verifiche per azioni sismiche ortogonali al piano

12. MURATURE FIBRORINFORZATE
12.1. Generalità
12.2. Sistemi FRP
12.3. Sistemi FRCM
12.4. Rinforzo di murature con FRP o FRCM
12.5. Sistemi CRM
12.6. Connessioni trasversali
12.7. Parametri tecnici
12.8. Rinforzi a taglio su murature
12.8.1. Metodo analitico
12.8.2. Metodo semplificato
12.9. Cerchiature e tirantature
12.10. Cordoli in sommità di pareti
12.11. Rinforzo di colonne in muratura
12.12. Rinforzo di archi e volte

13. CONTENUTI E ATTIVAZIONE DELLA WEBAPP
13.1. Contenuti della WebApp
13.2. Requisiti hardware e software
13.3. Attivazione della WebApp