NTC 2018: guida al corretto impiego delle diverse tipologie di muratura portante

Le nuove Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M. 17/01/2018) hanno introdotto alcune importanti novità in merito all’utilizzo delle diverse tipologie di muratura portante in funzione della pericolosità sismica del sito di costruzione.

Si fornisce un sintetico vademecum applicativo, che schematizza le regole ed i requisiti richiesti dalle norme, allo scopo di agevolare il professionista nella corretta scelta della tipologia di muratura portante, ordinaria o armata, nel rispetto delle NTC 2018.

1. La pericolosità sismica NTC 2018 vs NTC 2008

Le nuove NTC 2018 (D.M. 17/01/2018) hanno portato un’importante novità: l’eliminazione di qualunque correlazione alle zone sismiche (le famose zone 1, 2, 3, 4), che di conseguenza rimangono utili solo ai fini amministrativi e per l’applicazione del Sismabonus, quest’ultimo applicabile nelle zone sismiche 1, 2, 3 (anche per demolizione/ricostruzione).

Le previgenti NTC 2008 infatti, consentivano una progettazione semplificata per le costruzioni da edificarsi in siti ricadenti in zona sismica 4 (§7 NTC 2008), che aveva conseguenze anche sulla tipologia di murature portanti impiegabili. Tale possibilità è stata mantenuta con le nuove NTC 2018, ma è applicabile a costruzioni da edificarsi in siti caratterizzati da a_gS ≤ 0,075g, allo SLV (§7.0 NTC 2018).

È d’obbligo osservare che i siti caratterizzati da a_gS ≤ 0,075g, allo SLV, non corrispondono ai siti ricadenti nella zona sismica 4 e che la loro determinazione non è così immediata. Infatti mentre a_g si ricava in modo diretto dalle mappe di pericolosità sismica su suolo rigido, S dipende dalla categoria di sottosuolo e dalle condizioni topografiche (§3.2 NTC 2018).

Si consideri, per esempio, il comune di Padova, classificato zona sismica 4, nel quale dunque era possibile applicare la progettazione semplificata. Applicando le nuove NTC 2018, questo non è più possibile dato che Padova è caratterizzata da una a_gS=0,154g allo SLV, essendo la zona costituita prevalentemente da suoli D.

Per effetto di questa sostanziale modifica metodologica, e di altre novità specifiche introdotte dalle NTC 2018 nella definizione dei sistemi di muratura portante, si ritiene opportuno esporre nel seguito un vademecum per chiarire gli ambiti di applicazione delle diverse soluzioni costruttive in muratura portante.

Fig. 1 – Mappa di pericolosità sismica (sx), mappa di classificazione sismica (dx).

2. Muratura Ordinaria

L’impiego delle diverse tipologie di muratura ordinaria portante, in funzione della pericolosità sismica dei siti, espressa come a_gS allo SLV, è regolato al §7.8.1.2 delle NTC 2018. In questo paragrafo le norme ricordano che vanno applicati i requisiti di base del §4.5.2 e precisano che, fatta eccezione per le costruzioni caratterizzate, allo SLV, da a_gS≤0,075g, devono essere rispettate le seguenti ulteriori indicazioni:

• la percentuale volumetrica di vuoti del blocco, non deve superare il 45%;
• gli eventuali setti, disposti parallelamente al piano del muro, devono essere continui e rettilinei; le uniche interruzioni ammesse sono quelle in corrispondenza dei fori di presa;
• la resistenza caratteristica a compressione dei blocchi in direzione verticale (f_bk) non deve essere inferiore a 5 N/mm² e quella in direzione orizzontale nel piano di sviluppo della parete (f'_bk) non deve essere inferiore a 1,5 N/mm²;
• la resistenza media a compressione della malta non deve essere inferiore a 5 N/mm2;
• lo spessore delle murature resistenti non deve essere inferiore a 24 cm, con una snellezza massima consentita di 12 (requisiti geometrici questi forniti al §7.8.1.4 delle NTC 2018).

Le suddette indicazioni sono rimaste invariate rispetto a quelle riportate nelle previgenti NTC 2008, ma possono avere effetti diversi in relazione al nuovo limite, che non è più identificato dalla zona sismica 4 delle vecchie NTC 2008, ma è definito dalle zone con a_gS≤0,075g allo SLV.

Sempre al §7.8.1.2, le nuove NTC 2018 introducono poi le seguenti limitazioni, che rappresentano una novità importante rispetto le previgenti NTC 2008.

L’uso di giunti sottili (spessore compreso tra 0,5 mm e 3 mm), a prescindere dal tipo di materiale di cui è costituito il blocco, è consentito esclusivamente per edifici caratterizzati allo SLV, da a_gS≤0,15g, con le seguenti limitazioni:

• per a_gS≤0,075g, sono consentiti al massimo 3 piani da quota campagna, per un’altezza massima della costruzione di 10,5 m ed un’altezza interpiano massima di 3,5 m;
• per 0,075g<a_gS≤0,15g, sono consentiti al massimo 2 piani da quota campagna, per un’altezza massima della costruzione di 7 m ed un’altezza interpiano massima di 3,5 m.

L’uso di giunti verticali non riempiti (ossia blocchi ad incastro assemblati con giunti verticali a secco), è consentito esclusivamente per edifici caratterizzati allo SLV, da a_gS≤0,075g, costituiti da massimo 2 piani da quota campagna, per un’altezza massima della costruzione di 7 m ed un’altezza interpiano massima di 3,5 m.

Come abbiamo visto, i requisiti forniti dalle norme sono molto semplici, ma si possono combinare tra di loro in funzione del tipo di blocco e dei relativi giunti di malta, determinando un numero considerevole di tipologie di muratura in cui diventa complesso orientarsi. La Tab. 1 riporta una sintesi schematica delle regole e requisiti richiesti dalle norme, che agevola il professionista nella corretta scelta della tipologia di muratura ordinaria portante nel rispetto delle NTC 2018.

Tab. 1 – Muratura ordinaria portante: tipologie e loro campo di applicazione in accordo con NTC 2018.

Nota: POROTON® P800: foratura ≤ 45% - POROTON® P700: foratura ≤ 55%

Le caratteristiche meccaniche di base della muratura devono essere determinate in relazione a quanto previsto al §11.10.3 delle NTC 2018, in funzione del tipo di blocco e della classe di malta impiegati, oltre che del tipo di giunti con cui si assembla la muratura. Le nuove NTC 2018 consentono di stimare tali caratteristiche per tutte le possibili tipologie murarie previste, fornendo tabelle e formule specifiche che vanno utilizzate con attenzione

3. Muratura Armata

La muratura armata può essere vista come l’evoluzione in chiave strutturale della muratura ordinaria portante, che consente di raggiungere le massime prestazioni strutturali antisismiche che la muratura è in grado di esprimere. L’inserimento delle barre di armatura verticale ed orizzontale fornisce la resistenza a trazione di cui la muratura ordinaria è deficitaria e, nel contempo, sfrutta maggiormente l’elevata resistenza a compressione di cui la muratura in laterizio POROTON® è dotata. L’incremento di resistenza è accompagnato inoltre da un aumento della capacità di spostamento, della duttilità e della dissipazione di energia, tutte proprietà essenziali per ottenere un ottimo comportamento antisismico.

Il comportamento strutturale della muratura armata è molto diverso da quello della muratura ordinaria e per questo viene trattata in modo specifico all’interno delle norme, a partire dal D.M. 16/01/1996, nel quale per la prima volta è stato inserito e regolamentato il sistema costruttivo muratura armata. Le indicazioni progettuali sulla muratura armata si basano sostanzialmente sulle esperienze e ricerche svolte a partire dagli anni ’80-’90 dal Consorzio POROTON® Italia. Quel bagaglio di conoscenza, è ora presente all’interno delle nuove NTC 2018 (§4.5.7 e §7.8.3), ulteriormente affinato, mantenendone tutti i tratti essenziali.

La muratura armata è costituita da tre elementi primari (§4.5.7 NTC 2018):

• blocchi semipieni (POROTON® P800 MA) conformati appositamente per consentire l’inserimento di barre di armatura verticale ed orizzontale, oltre che per consentire la realizzazione di normali giunti verticali ed orizzontali;
• giunti orizzontali e verticali tradizionali realizzati con malta M10, avente cioè resistenza media a compressione di almeno 10 N/mm². La stessa malta viene impiegata per riempire i vani verticali in cui è inserita l’armatura verticale (in alternativa è consentito impiegare un calcestruzzo C12/15);
• armature orizzontali disposte nei giunti di malta con diametro minimo 5 mm ed armature verticali inserite in appositi vani verticali creati dalla specifica conformazione del blocco.

Fig. 2 – Muratura armata POROTON® realizzata a regola d’arte: blocco POROTON® P800 MA Brite con tutti i setti nel piano del muro rettilinei e continui, giunti di malta verticali riempiti, armatura orizzontale disposta nel giunto di malta e armatura verticale negli appositi vani dei blocchi riempiti di malta.

Anche per la muratura armata vanno applicate, fatta eccezione per le costruzioni caratterizzate da a_gS≤0,075g allo SLV, le ulteriori indicazioni di cui al §7.8.1.2 delle NTC 2018, con piccole variazioni peculiari del sistema costruttivo, come di seguito riportato:

• la percentuale volumetrica di vuoti del blocco, non deve superare il 45%;
• gli eventuali setti, disposti parallelamente al piano del muro, devono essere continui e rettilinei; le uniche interruzioni ammesse sono quelle in corrispondenza dei fori di presa o per l’alloggiamento delle armature;
• la resistenza caratteristica a compressione dei blocchi in direzione verticale (f_bk) non deve essere inferiore a 5 N/mm² e quella in direzione orizzontale nel piano di sviluppo della parete (f'bk) non deve essere inferiore a 1,5 N/mm²;
• la resistenza media a compressione della malta non deve essere inferiore a 10 N/mm2;
• lo spessore delle murature resistenti non deve essere inferiore a 24 cm, con una snellezza massima consentita di 15 (requisiti geometrici questi forniti al §7.8.1.4 delle NTC 2018).

L’intera trattazione della muratura armata nelle nuove NTC 2018 è rimasta del tutto invariata rispetto alle previgenti NTC 2008. Il solo cambiamento avvenuto, riguarda la definizione del limite sopra cui vanno applicate le ulteriori indicazioni, che le vecchie NTC 2008 identificavano con la zona sismica 4, mentre le attuali NTC 2018 identificano con le zone caratterizzate da a_gS≤0,075g allo SLV.

La muratura armata POROTON®, rispetta da sempre tutti i requisiti per essere impiegata liberamente su tutto il territorio nazionale, indipendentemente dalle zone sismiche e dal valore di a_gS allo SLV, con numerosi vantaggi acclarati.

La Tab. 2 fornisce la sintesi schematica delle regole per le tipologie di muratura armata conformi alle NTC 2018 (che sono analoghe a quelle previste dalle NTC 2008), allo scopo di evidenziare le sostanziali differenze rispetto alle varianti consentite per la muratura ordinaria portante viste in Tab. 1.

Tab. 2 – Muratura armata: campo di applicazione in accordo con NTC 2018 (analogo a quello previsto dalle previgenti NTC 2008).

Nota: POROTON® P800 MA: foratura ≤ 45%

Le caratteristiche meccaniche di base della muratura devono essere determinate anche per la muratura armata in relazione a quanto previsto dal §11.10.3 delle NTC 2018. Si rimanda al sito web del Consorzio POROTON® per una trattazione puntuale ed esaustiva di questa tematica.