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LE STRUTTURE IN MURATURA

Calcolo strutturale 1

prof. Federica Caldi

Costruzioni Ambiente e Territorio Corso di Progettazione Costruzioni Impianti

aprile 2018


MURATURA NELLE NTC

Le strutture in muratura sono oggetto del capitolo 4.5 delle

Norme Tecniche per le Costruzioni del 2018.

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SCHEMI COSTRUTTIVI

Con orizzontamenti a volta

Spessore murario elevato, in modo da far cadere la

risultante dei carichi in prossimità del terzo medio della

sezione di base del muro, per contenere gli sforzi di trazione

nella muratura.

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SCHEMI COSTRUTTIVI


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Basilica di Massenzio, Roma


SCHEMI COSTRUTTIVI


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Criptoportico Forense, Aosta


SCHEMI COSTRUTTIVI


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SCHEMI COSTRUTTIVI

Con solai piani in legno o in acciaio

I solai piani hanno comportato la scomparsa della spinta

laterale dell’arco. Le sezioni murarie continuano ad avere

dimensioni significative, per ottenere una rigidezza tale da

ridurre quanto possibile le inflessioni laterali.

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SCHEMI COSTRUTTIVI


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SCHEMI COSTRUTTIVI

Con orizzontamenti in c.a.

Le armature dei travetti

vengono inglobate nei cordoli

perimetrali, aiutando a

ripartire gli sforzi. Di

conseguenza, le murature

possono essere molto più

sottili.

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SCHEMI COSTRUTTIVI

Con orizzontamenti in c.a. o latero-cemento

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SCHEMI STRUTTURALI

Muri trasversali portanti collegati con muri longitudinali di

collegamento

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SCHEMI STRUTTURALI

Manica semplice

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SCHEMI STRUTTURALI

Manica doppia

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SCHEMI STRUTTURALI

Manica tripla

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SCHEMI STRUTTURALI

Muri con disposizione cellulare

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CARATTERISTICHE DELLE MURATURE

Elementi resistenti

Elementi artificiali Elementi naturali

- Laterizio normale - pietra squadrata

- Laterizio alleggerito in pasta - pietra non squadrata

- Calcestruzzo normale

- Calcestruzzo alleggerito

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Classificazione degli elementi resistenti

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Muratura armata

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Malte

Malte a prestazione garantita: classe definita dal valore

della resistenza media a compressione fm (espressa in N/mm2)

Malte a composizione prescritta: classe definita in

rapporto alla composizione in volume

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Spessori delle murature

Lo spessore minimo è in funzione del tipo di blocco utilizzato

(ovviamente tale valore deve essere verificato dagli opportuni calcoli

di resistenza).

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CARATTERISTICHE STRUTTURALI

L’edificio in muratura deve essere concepito con una

struttura 3D costituita da sistemi resistenti collegati tra

loro:

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a) muri sollecitati

prevalentemente da

azioni verticali

b) muri sollecitati

prevalentemente da

azioni orizzontali, detti

muri di controvento

c) solai piani che

trasmettono le loro

azioni verticali sui muri

del sistema a) e quelle

orizzontali sui muri del

sistema b).U. A

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L’organizzazione dell’intera struttura e l’interazione ed il

collegamento tra le sue parti devono essere tali da

assicurare appropriata resistenza e stabilità, ed un

comportamento d’insieme “scatolare”.

Per garantire un comportamento scatolare, muri ed

orizzontamenti devono essere opportunamente collegati fra

loro. Tutte le pareti devono essere collegate al livello dei

solai mediante cordoli di piano di calcestruzzo armato e,

tra di loro, mediante ammorsamenti lungo le intersezioni

verticali.



Il collegamento dei tre sistemi (muri sollecitati

prevalentemente da azioni verticali, muri sollecitati

prevalentemente da aioni orizzontali e solai) avviene

tramite cordoli in c.a.

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Cordoli

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- Altezza minima uguale a quella

del solaio

- Larghezza minima uguale a

quella del muro; è ammesso un

arretramento max di 6 cm

- Armatura corrente con As ≥ 8

cm2

- Staffe minimo Ø6 con interasse

≤ 25 cm



Regole per il progetto delle strutture in muratura

1. La pianta dell’edificio deve essere quanto più possibile

regolare e simmetrica

2. I solai devono essere sufficientemente rigidi da trasferire

correttamente le azioni orizzontali ai controventi.

3. I muri devono essere collegati tra loro a livello dei solai,

con gli opportuni cordoli.

4. Porte e finestre dei diversi piani devono essere disposte

in asse verticale.

5. I muri devono essere preferibilmente allineati sulla

stessa verticale.

6. In corrispondenza degli spigoli, i muri devono risvoltare

di almeno un metro.

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Diagramma sforzi-deformazioni

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Comportamento elastico-

lineare a compressione, con

rottura di tipo «fragile»

(→la rottura avviene senza

mostrare evidenti segni

dovuti alle deformazioni)

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Resistenza di progetto per le verifiche a compressione

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L’attribuzione delle Classi di esecuzione 1 e 2 viene effettuata adottando quanto

di seguito indicato.

In ogni caso occorre (Classe 2):

– disponibilità di specifico personale qualificato e con esperienza, dipendente

dell’impresa esecutrice, per la supervisione del lavoro (capocantiere);

– disponibilità di specifico personale qualificato e con esperienza, indipendente

dall’impresa esecutrice, per il controllo ispettivo del lavoro (direttore dei lavori).

La Classe 1 è attribuita qualora siano previsti, oltre ai controlli di cui sopra, le

seguenti operazioni di controllo:

– controllo e valutazione in loco delle proprietà della malta e del calcestruzzo;

– dosaggio dei componenti della malta “a volume” con l’uso di opportuni

contenitori di misura e controllo delle operazioni di miscelazione o uso di malta

premiscelata certificata dal produttore.



Resistenza di progetto a taglio

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VERIFICHE AGLI STATI LIMITE

Verifiche agli Stati Limite Ultimi (S.L.U.)1. Verifica a presso-flessione per carichi laterali

2. Verifica a presso-flessione per azioni nel piano del muro

3. Verifica a taglio per azioni nel piano del muro

4. Verifica per carichi concentrati

Verifiche agli Stati Limite di Esercizio (S.L.E.)Se le verifiche per gli S.L.U. sono soddisfatte, di norma non è

necessario eseguire quelle agli S.L.E.

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Nel caso di costruzioni semplici in muratura portante, le

Norme Tecniche per le Costruzioni ammettono il metodo di

verifica semplificato, che consente di evitare la verifica agli

SLU delle singole pareti nelle condizioni di presso-flessione,

taglio e carichi concentrati (cfr. paragrafo 4.5.6.4).

Ma cosa si intende per edificio semplice?

Muratura portante 34

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METODO DI VERIFICA SEMPLIFICATO

Per poter essere definito tale, un edificio deve rispettare i

seguenti requisiti:

a) le pareti strutturali della costruzione devono essere

continue dalle fondazioni alla sommità. Attenzione: questo

non significa, ovviamente, che le pareti non possano subire

interruzioni, ma piuttosto che solo quelle continue possono essere

considerate nel calcolo strutturale.

b) l’altezza interpiano deve essere contenuta entro 3,5 m.

c) numero di piani non superiore a tre. Si considerano sia i

piani fuori terra che quelli interrati. E’ ammesso un numero di

piani pari a quattro solo nel caso della muratura armata.Muratura portante 35

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http://federicacaldi.altervista.org/wp-content/uploads/2016/02/pareti-continue.jpg

d) la planimetria dell’edificio deve essere inscrivibile in un

rettangolo con rapporto tra i lati non inferiore a 1:3. Il

comportamento ai fini statici migliora avvicinandosi al rapporto1:1;

sono da privilegiare le disposizioni planimetriche simmetriche.

e) la snellezza della muratura deve essere inferiore a 12. La

snellezza è definita dalla relazione

dove:

h è l’altezza interpiano

t è lo spessore del muro irrigidito

p è il fattore laterale di vincolo, così definito

(a è l’interasse tra i due muri trasversali

che irrigidiscono il muro in esame):


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http://federicacaldi.altervista.org/wp-content/uploads/2016/02/snellezza.jpg

http://federicacaldi.altervista.org/wp-content/uploads/2016/02/fattore-laterale-di-vincolo.jpg

f) il carico variabile non deve essere superiore a 3 kN/mq.

In base alla tabella 3.1.II delle NTC 2008, non potranno essere

verificati con il metodo semplificato edifici adibiti a spazi commerciali,

biblioteche, industrie e ambienti suscettibili di affollamento in genere.

Si arriva quindi a definire la verifica semplificata (in cui il coefficiente

di sicurezza è sempre posto pari a 4,2):

Meto

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fica

sem

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ESERCIZIO – Metodo semplificato

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La verifica è soddisfatta se σ < fd

σ = 0,41 N/mm2 < fd = 1,60 N/mm2 VERIFICA

SODDISFATTA

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VERIFICA A PRESSO-FLESSIONE PER

CARICHI LATERALI

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Carichi considerati:

- Carichi verticali

- Pressione del vento in direzione perpendicolare alla parete

La verifica viene condotta in 3 sezioni significative:

- Sezione di sommità

- Sezione di base

- Sezione dove è massimo il momento flettente

In ciascuna sezione deve essere verificata la relazione:



CARICHI LATERALI

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CARICHI LATERALI

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Snellezza convenzionale l

È definita dal rapporto



CARICHI LATERALI

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Eccentricità convenzionale e

(eccentricità = distanza dal baricentro)

Con l’esclusione del peso proprio del muro, che si suppone

centrato, gli altri carichi agenti sulla sezione da verificare sono

applicati con diverse eccentricità.

Le eccentricità dei carichi verticali sullo spessore della

muratura sono dovute alle eccentricità totali dei carichi

verticali, alle tolleranze di esecuzione ed alle azioni orizzontali.



CARICHI LATERALI

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Eccentricità strutturale dei carichi verticali



CARICHI LATERALI

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CARICHI LATERALI

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Eccentricità dovuta alle tolleranze di esecuzione



CARICHI LATERALI

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Eccentricità dovuta ad azioni orizzontali perpendicolari al

piano del muro



CARICHI LATERALI

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Eccentricità convenzionale e

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