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7.8.1. Regole generali

Indice interno

Norma

7.8.1.1. Premessa

Le costruzioni di muratura in zona sismica possono essere realizzate con:

  • muratura ordinaria: muratura non armata, in cui la resistenza alle azioni sismiche è affidata alla sola muratura;
  • muratura armata: muratura in cui sono inserite armature metalliche verticali e orizzontali, concentrate o diffuse, che contribuiscono alla resistenza e alla duttilità;
  • muratura confinata: muratura racchiusa in elementi di calcestruzzo armato (cordoli e pilastrini) gettati dopo la realizzazione della muratura.

Le costruzioni di muratura possono essere progettate per:

  • comportamento strutturale non dissipativo, con \(q = 1\);
  • comportamento strutturale dissipativo, con \(q > 1\), limitatamente alla Classe di Duttilità Bassa CD"B".

Per le costruzioni di muratura in zona sismica, i valori dei coefficienti parziali \(\gamma_M\) per la resistenza della muratura possono essere ridotti del 20% rispetto ai valori indicati al § 4.5, con un valore minimo comunque non inferiore a 2.

7.8.1.2. Materiali

Per le costruzioni di muratura in zona sismica, i materiali devono soddisfare le seguenti prescrizioni:

  • la percentuale di vuoti negli elementi resistenti non deve superare il 45%;
  • la resistenza caratteristica a compressione degli elementi nella direzione dei carichi verticali deve essere \(f_{bk} \geq 5\) MPa;
  • la resistenza caratteristica media a compressione degli elementi nella direzione dei carichi verticali deve essere \(\bar{f}_{bk} \geq 6\) MPa;
  • la resistenza caratteristica media a compressione degli elementi nella direzione perpendicolare ai carichi verticali deve essere \(\bar{f}_{bk,\perp} \geq 1{,}5\) MPa;
  • la malta deve avere resistenza a compressione non inferiore a 5 MPa.

7.8.1.3. Modalità costruttive e fattori di comportamento

I valori massimi del fattore di comportamento \(q_0\) per le costruzioni di muratura sono riportati nella Tab. 7.3.II.

Il fattore di comportamento \(q\) si calcola come:

\[q = q_0 \cdot K_R\]

dove \(K_R\) è un fattore riduttivo che tiene conto della regolarità in altezza della costruzione (\(K_R = 1\) per edifici regolari in altezza, \(K_R = 0{,}8\) per edifici non regolari).

Il rapporto \(\alpha_u / \alpha_1\) tiene conto della sovraresistenza dovuta alla ridondanza strutturale, dove:

  • \(\alpha_1\) è il moltiplicatore della forza sismica orizzontale per il quale il primo pannello murario raggiunge la resistenza ultima a taglio;
  • \(\alpha_u\) è il 90% del moltiplicatore della forza sismica orizzontale per il quale la struttura raggiunge la massima forza resistente.

7.8.1.4. Criteri di progetto e requisiti geometrici

Le costruzioni di muratura in zona sismica devono rispettare i requisiti geometrici minimi riportati nella Tab. 7.8.I.

Tab. 7.8.I – Requisiti geometrici per le costruzioni di muratura in zona sismica

Tipologia muratura Spessore minimo \(t_{\min}\) (mm) Snellezza massima \(\lambda_{\max}\) Rapporto minimo \((l/h')_{\min}\)
Muratura ordinaria 240 12 0,3
Muratura armata 240 15 –
Muratura confinata 240 15 –

dove:

  • \(t_{\min}\) è lo spessore minimo della parete;
  • \(\lambda_{\max} = h_0 / t\) è la snellezza massima, con \(h_0\) altezza libera di inflessione;
  • \((l/h')_{\min}\) è il rapporto minimo fra lunghezza e altezza della parete, per la muratura ordinaria.

7.8.1.5. Metodi di analisi

Per le costruzioni di muratura in zona sismica possono essere adottati i seguenti metodi di analisi:

  • analisi statica lineare: applicabile ponendo il fattore \(\lambda = 1{,}0\);
  • analisi dinamica modale con spettro di risposta;
  • analisi statica non lineare (pushover);
  • analisi dinamica non lineare (time-history).

Ridistribuzione del taglio

Per l'analisi statica lineare è consentita una ridistribuzione delle forze di taglio tra le pareti di uno stesso piano, a condizione che:

\[|\Delta V| \leq \max\left(0{,}25 \cdot |V|;\; 0{,}10 \cdot |V_{\text{piano}}|\right) \tag{7.8.0}\]

dove \(\Delta V\) è la variazione di taglio nella singola parete, \(V\) è il taglio nella parete prima della ridistribuzione e \(V_{\text{piano}}\) è il taglio totale del piano.

Verifiche fuori piano

Le verifiche delle pareti murarie fuori dal piano devono essere condotte utilizzando l'accelerazione \(S_a\) calcolata secondo il § 7.2.3.

7.8.1.9. Costruzioni semplici

Le costruzioni di muratura possono essere classificate come "costruzioni semplici" quando soddisfano le condizioni del § 4.5.6.4 integrate dalle seguenti prescrizioni:

  • la costruzione deve avere almeno due pareti resistenti in ciascuna delle due direzioni ortogonali principali;
  • l'area delle pareti resistenti al sisma deve essere non inferiore ai valori della Tab. 7.8.II;
  • la tensione verticale media sulle pareti resistenti deve soddisfare:
\[\sigma = \frac{N}{A} \leq 0{,}25 \cdot \frac{f_k}{\gamma_M} \tag{7.8.1}\]

dove \(N\) è lo sforzo normale di compressione, \(A\) è l'area della sezione trasversale della parete, \(f_k\) è la resistenza caratteristica a compressione della muratura e \(\gamma_M\) è il coefficiente parziale di sicurezza.

Tab. 7.8.II – Area minima delle pareti resistenti per costruzioni semplici (percentuale dell'area del piano)

\(a_g \cdot S\) 1 piano 2 piani 3 piani
\(\leq 0{,}07\text{g}\) 2,0% 2,0% 3,0%
\(\leq 0{,}10\text{g}\) 2,5% 3,0% 4,0%
\(\leq 0{,}15\text{g}\) 3,5% 4,5% –
\(\leq 0{,}20\text{g}\) 5,0% – –

Per le costruzioni semplici non è richiesta la verifica sismica, purché siano rispettate tutte le condizioni sopra indicate.

Circolare

C7.8.1. Regole generali

C7.8.1.1. Premessa

Quanto riportato nel presente Capitolo si applica alle costruzioni in muratura ordinaria, in muratura armata e in muratura confinata, soggette ad azioni sismiche.

Si applicano, oltre alle indicazioni specifiche riportate al § 7.8 delle NTC, i contenuti di carattere generale del § 4.5 delle NTC ed i requisiti dei prodotti e materiali (mattoni o blocchi e malta), costituenti la muratura, stabiliti al § 11.10 delle NTC.

C7.8.1.2. Materiali

Le limitazioni indicate per lo spessore minimo dei setti interni ed esterni degli elementi si riferiscono agli elementi in laterizio. Si sottolinea che la percentuale massima di foratura del 55% è applicabile solo nel caso in cui \(a_g S\) è non maggiore di \(0{,}075\, g\), allo SLV, dove i valori di \(a_g S\) siano superiori vale, per tutte le tipologie di elemento, la limitazione del 45%, in accordo con quanto indicato al primo capoverso del § 7.8.1.2 delle NTC.

C7.8.1.5. Metodi di analisi

C7.8.1.5.2. Analisi lineare statica

Per le pareti resistenti al sisma, il richiamo alla tabella Tab. 7.8.II è da intendersi alla Tab. 7.8.I.

C7.8.1.5.4. Analisi statica non lineare

L'analisi statica non lineare consiste nell'applicare all'edificio i carichi gravitazionali ed un sistema di forze orizzontali che vengono tutte scalate in modo da far crescere lo spostamento orizzontale di un punto di controllo sulla struttura (ad esempio posto in sommità dell'edificio, a livello della copertura) fino al raggiungimento delle condizioni ultime. Il principale risultato dell'analisi consiste in un diagramma riportante in ascissa lo spostamento orizzontale del punto di controllo, in ordinata la forza orizzontale totale applicata (taglio alla base). La capacità di spostamento relativa ai diversi stati limite (§ 3.2.1) verrà valutata sulla curva forza-spostamento così definita, in corrispondenza dei seguenti punti:

SLC: il minore tra i valori di spostamento corrispondenti a ciascuna delle due condizioni:

  • quello corrispondente ad un taglio di base residuo pari all'80% del massimo;
  • quello corrispondente al raggiungimento della soglia limite della deformazione angolare a SLC in tutti i maschi murari verticali di un qualunque livello in una qualunque parete ritenuta significativa ai fini della sicurezza (questo controllo può essere omesso nelle analisi quando i diaframmi siano infinitamente rigidi o quando sia eseguita l'analisi di una singola parete).

SLV: spostamento corrispondente a 3/4 dello spostamento allo SLC;

SLD: spostamento minore tra quello corrispondente al raggiungimento della massima forza e quello per il quale lo spostamento relativo fra due piani consecutivi eccede i valori riportati al §7.3.6.1;

SLO: spostamento minore tra quello corrispondente al raggiungimento della massima forza e quello per il quale lo spostamento relativo fra due piani consecutivi eccede i 2/3 dei valori riportati al § 7.3.6.1.

C7.8.1.6. Verifiche di sicurezza

Nel caso dell'analisi statica non lineare le verifiche consistono nel confronto tra la capacità di spostamento della costruzione e la domanda di spostamento, ai diversi stati limite. La domanda di spostamento può essere valutata sul sistema bilineare equivalente attraverso le espressioni C7.3.6, C7.3.7 e C7.3.8, indicate nel § C7.3.4.2. Per lo SLC vale inoltre il requisito \(q^* \leq 4\), ovvero la capacità di spostamento del sistema allo SLC non potrà mai eccedere lo spostamento corrispondente al valore \(q^* = 4\) per tutte le tipologie di muratura (ordinaria, armata, confinata). Si raccomanda inoltre che la capacità di spostamento del sistema allo SLV non ecceda lo spostamento corrispondente al valore \(q^* = 3\) per tutte le tipologie di muratura (ordinaria, armata, confinata).

Le verifiche fuori piano sulle pareti dovranno comunque essere svolte anche nel caso dell'analisi statica non lineare e potranno essere effettuate separatamente, secondo le procedure indicate per l'analisi lineare statica.

Per la verifica a pressoflessione fuori del piano delle pareti, di cui al primo capoverso del § 7.8.1.6 delle NTC, il richiamo alla tabella Tab. 7.8.II è da intendersi alla Tab. 7.8.I.

Inoltre, quanto riportato al penultimo capoverso dello stesso §7.8.1.6 in merito alla verifica di sicurezza per costruzioni non progettate in capacità, si applica anche alla muratura confinata.

C7.8.1.9. Costruzioni semplici

Ai fini del calcolo delle percentuali di sezione resistente delle pareti di cui alla Tabella 7.8.II, la superficie totale in pianta dell'edificio deve essere determinata considerando l'area racchiusa dalla poligonale definita dal filo esterno delle pareti perimetrali al netto di eventuali aggetti (per es. gronde, balconi).

Nel calcolo del carico verticale totale \(N\) per la verifica espressa nell'equazione [7.8.1], i carichi verticali vanno moltiplicati per i coefficienti di combinazione corrispondenti alla combinazione sismica [2.5.5] del § 2.5.3.

Ai fini del conteggio della lunghezza complessiva dei setti murari, il richiamo alla tabella Tab. 7.8.II è da intendersi alla Tab. 7.8.I.

Nella Tabella 7.8.II il coefficiente \(S_1\) andrebbe applicato, come previsto al § 3.2.3, anche nel caso di costruzioni in classe I e II.

Per la muratura confinata, nella Tabella 7.8.II, si applicano i valori indicati per la muratura ordinaria.