Edifici in muratura soggetti a carichi verticali

Edifici in muratura soggetti a carichi verticali

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Edifici in muratura soggetti a carichi verticali

[Ref. 1]

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verifiche di primo livello - valutazione del tasso di lavoro

Isoliamo una fascia

di muratura unitaria Altezza d’interpiano piani

in

Hh

Solaim NNN = Carico totale al piede

1

11

b

N

A

N

nfHbN

m

pianiim

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Si ottiene una formula banale ma interessante perché la si può utilizzare per fare rapide

stime:

i

imtm

h

H

b

fH

npiani

Trascurando questo termine non si

commette un grosso errore: si tratta di

una stima

NB: Analogia Idraulica

σm alla base corrisponde al peso della

colonna soprastante

- Non considero aperture: le finestre alleggeriscono ma

gli sforzi si concentrano;

- Anche se lo spessore del muro varia, l’ordine di

grandezza degli sforzi non cambia: non considero b;

- In caso di murature non è allargando una parete che si

contiene lo sforzo perché la componenente del peso

proprio stesso della muratura è preponderante.

mm H


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Presenza di archi o aperture: A presenza di aperture comporta un aumento degli sforzi di compressione nei

maschi murari

B

*B

*BB

h

H

b

fH

idm

idm

i

imid

B* = Interasse degli archi e zona di competenza del singolo piedritto

NB : idm1

B

*B


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Quando il centro di pressione esce dal terzo medio, la sezione presso-inflessa è

soggetta a sforzi di compressione e trazione. Al crescere dell’eccentricità la

sezione risulta prevalentemente inflessa e soggetta a distribuzioni simili di sforzi

di trazione e di compressione.

A B

P

BA

P P

A B

P

BA

A B

P

BA

P

A B

P

BA

P

1 AB 1 AB

A B

P

BA

1 AB

P

6 6 62

Materiali resistenti a trazione verifiche di secondo livello – eccentricità

Materiali resistenti a trazione

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Quando il centro di pressione esce dal terzo medio, l’equilibrio è garantito con soli

sforzi di compressione, opportunamente ridistribuiti sulla sezione.

Quando il centro di pressione è esterno alla sezione, l’equilibrio non è più possibile.

A B

P

BA

P P

A B

P

BA

A B

P

BA

P

A B

P

BA

P

A B

P

BA

P

16AB 1

6AB 16AB2

Materiali resistenti a trazione verifiche di secondo livello – eccentricità

Materiali NON resistenti a trazione

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Cause di eccentricità del carico sulle murature

1. COSTRUZIONE

Murature non perfettamente

a piombo

2. DIFFERENTI SPESSORI

Murature più sottili ai piani

alti, l’eccentricità che ne

consegue non è

trascurabile:

2

222

eNM

bBe

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Cause di eccentricità del carico sulle murature

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Problemi di instabilità delle murature

Generalmente trascurabile, diventa importante per

murature in doppio paramento non ammorsato.

E’ il caso in cui la muratura non raggiunge nemmeno il

valore della sua resistenza ma cede prima

instabilizzandosi.

AN

L

EJ

L

EJP

LL

m

22

2

2

0

2

cr

0

β è in funzione dei

vincoli

L0: luce di libera

Inflessione

Instabilità:

Resistenza: [email protected]


Valutiamo le condizioni per le quali si ha rottura anticipata per instabilità e

non rottura prismatica:

mm

2

2

m

2

2

2

2

m2

22

23

m2

2

mcr

3

E

2

1

12

E

SnellezzaB

H

B

L

1

12

E

B

L

)L(

1

12

EB

12

B

Bs

12Bs

A

J

A

1

)L(

EJ

A

P

Si ha instabilita’ se:

In questo caso la rottura avviene per instabilità

prima di giungere a rottura prismatica

AP mcr

TETMAJER verifica sperimentalmente

che il rischio di instabilità sussiste nel caso

in cui

L, H

b

Cioè per

H=L > 15b

λ > 15

In generale il problema non si pone perché raramente

le murature, anche larghe 1 m, sono più alte di 15 m

senza ritegni. Le rotture di cui dobbiamo occuparci

sono, in genere, solo quelle prismatiche.

Il problema diventa rilevante nel caso di doppio

paramento in assenza di diatoni

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ATTENZIONE:

Nel caso di murature a doppio paramenti, in assenza di diatoni,

L’instabilità la valuto sul singolo paramento

Attenzione alla presenza o meno

di diatoni nel valutare la snellezza

di una muratura.

N

2B

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Problemi della disomogeneità delle murature

N

b

B

2

1 1

ATTENZIONE:

Muro a sacco

Δl

Prova:

l

l

l

l

2

1

21

2

2

1

1

EE

se 2121 EE

es: 1 pietra

2 Materiale non coeso 2

2

11

E

E

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2 1

Marmo

pietra

Malta e mattoni

Sorta di diatoni di

collegamento Se

Si può avere rischio di instabilità

del rivestimento

21 EE

SOLUZIONI:

• Allargare i giunti per non lasciar passare gli sforzi tra le lastre

• Inserire diatoni di collegamento

ATTENZIONE:

murature rivestite disomogenee

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Muro a sacco con travi appoggiare sul solo paramento

Interno rischio instabilità.

ATTENZIONE:

muratura a sacco con carico localizzato

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Rilievo dei quadri fessurativi e deformativi

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Interpretazione dei quadri fessurativi

DISSESTI NELLE STRUTTURE MURARIE

RILIEVO DEI QUADRI FESSURATIVI

-Tracciamento dei quadri fessurativi

- Tecniche di monitoraggio

- Quadri stabili o instabili INTERPRETAZIONE DEI QUADRI FESSURATIVI

Molteplici cause:

- Cedimenti di fondazione: cedimenti lunghi e corti

- Carichi verticali: rotture per schiacciamento, pressoflessione, instabilità, rotture in corrispondenza dei carichi concentrati, rotture del materiale di rivestimento. lezione specifica

- Carico termico, pareti continue e rivestimenti lezione specifica

- Carichi orizzontali: lezione specifica Azione sismica, Presenza di archi e volte Presenza di coperture spingenti.

Classificazione fessure: - vecchie (scure con cigli fessurativi consumati) e nuove (bianche e frastagliate); - stuccate - riaperte - passanti o superficiali - pronunciate o cavillature

Rappresentazione:

-Isolare i quadri fessurativi di differente severità su differenti Layer. (La visualizzazione dei soli layer contenenti le fessure più severe consente in generale di interpretare il quadro fessurativo).

- Isolamento blocchi rigidi : identificazione di sottostrutture - descrizione delle lesioni: distacco, rotazione, scorrimento nel o fuori del piano - descrizione delle deformazioni (fuori piombo, rigonfiamenti, depressioni volte. identificazione cinematismi

Rimedi: - Eliminazione delle cause, a meno che il fenomeno non sia esaurito (esiti monitoraggio)

1 2 3


LINEE GUIDA + CIRCOLARE 2009

Dissesti nelle strutture murarie

SCOMPOSIZIONE IN BLOCCHI Direzione degli spostamenti

[Ref. 1]

1 2 3

Interpretazione dei quadri fessurativi

QUADRI FESSURATIVI COMPRESSIONE SEMPLICE TAGLIO COMPRESSIONE E TAGLIO TRAZIONE

[Ref. 1]

D

A C B

VALUTAZIONE PERICOLOSITA’ QUADRI FESSURATIVI

(REF. Giuriani , 2012)


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VALUTAZIONE PERICOLOSITA’ QUADRI FESSURATIVI


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Progressione accelerata

Quadro fessurativo in evoluzione

Progressione ritardata poi arresto Quadro fessurativo in

evoluzione poi stabilizzato

Progressione uniforme Quadro fessurativo in

evoluzione

MONITORAGGIO degli spostamenti verticali e orizzontali, fuori piombo, apertura di fessura

- Operazione necessaria per la verifica della presenza di cedimenti in atto. - richiede la preliminare interpretazione del meccanismo di dissesto. - Prima/durante/dopo l’intervento di recupero. Importante per la verifica della corretta rimozione delle cause scatenanti i dissesti.

Strumento per la manutenzione (REF. Giuriani , 2012)

Monitoraggio dei quadri fessurativi e deformativi

Telecordinometro Monitoraggio del fuori piombo

monitoraggio

In funzione del tipo di rischio, le soglie di pericolosità possono essere molto diverse.

Monitoraggio allontanamento imposte delle centine

monitoraggio

Carichi verticali

Schiacciamento per peso proprio

[Ref. 2]

A

Carichi verticali

Schiacciamento per peso proprio

Disfacimento di un paramento

Marcato spanciamento di un paramento

[Ref. 3]

Schiacciamento per sovraccarichi localizzati

Carichi verticali

(Mastrodicasa) [Ref. 1]

Pressoflessione

Carichi verticali

[Ref. 1]

Carichi verticali

Instabilità degli elementi verticali compressi

[Ref. 1]

Carichi verticali

Rottura per sollecitazioni taglianti

Si distinguono due principali modalità di rottura: a) per fessurazione diagonale b) per taglio-scorrimento

[Ref.6]

Carichi verticali

CONCENTRAZIONE DEGLI SFORZI SUL RIVESTIMENTO

E1 >> E2

N

2

1 1

2

1

N

1

2

muratura

materiale non coeso

1

2

marmo

muratura

N

2

1 1

2

1

N

1

2

muratura

materiale non coeso

1

2

marmo

muratura

Il carico è sostenuto dai

paramenti di muratura

esterni

E1 >> E2

Il carico è sostenuto dal rivestimento

Rischio di instabilizzazione ed

espulsione

della lastra di marmo

Cedimenti in fondazione

COMPONENTI DEL MOTO: • TRASLAZIONE VERTICALE (la “fessura scende verso il corpo in posto”) • ROTAZIONE (origine di fuori-piombo) • TRASCINAMENTO – TRASLAZIONE ORIZZONTALE


CEDIMENTI CORTI PREDOMINA IL TAGLIO

CEDIMENTI LUNGHI PREDOMINA LA FLESSIONE

IN FUNZIONE DI L/H – CLASSIFICAZIONE DI CEDIMENTI LUNGHI O CORTI


Traslazione verticale intermedia

(da Sito Vigili del Fuoco di Bergamo)

[Ref. 3]


Traslazione verticale terminale

(Ing. De Angelis - Sito Vigili del Fuoco di Bergamo)

[Ref. 3]


[Ref. 4]


Cedimento d’angolo

[Ref. 4]


RUOLO DELLA DIMENSIONE DELLE APERTURE

FLESSIONE TAGLIO andamento intermedio

[Ref. 3]



FESSURAZIONE PER TAGLIO



FESSURAZIONE PER FLESSIONE


CEDIMENTI IN PRESENZA DI APERTURE

[Ref. 3]


Lesione sotto ad una finestra Lesione sopra ad una porta

(Lagomarsino) (Lagomarsino)


(Lagomarsino)

[Ref. 2]


CEDIMENTO DEL PIEDRITTO DI UN ARCO


ANALISI DEL QUADRO FESSURATIVO DI EDIFICI ADIACENTI

W1

W2

W1

W2

W1 < W2

STRUTTURE COSTRUITE CONTEMPORANEAMENTE

W1 COSTRUITA DOPO W2

SU TERRENO NON CONSOLIDATO

W1 < W2


TRASLAZIONE ORIZZONTALE TRASVERSALE

CEDIMENTI LUNGHI CEDIMENTI CORTI

[Ref. 3]


TRASLAZIONE ORIZZONTALE TRASVERSALE

CEDIMENTI LUNGHI CEDIMENTI CORTI

[Ref. 3]

[Ref. 3]


ROTAZIONE

Pareti continue

Carico termico

L = 15 - 30 m

Carichi orizzontali

Spinta di archi e volte

[Ref. 2]

[Ref. 1]

Carichi orizzontali – esempi

Coperture spingenti

[Ref. 5]

Copertura spingente: spinta delle travi di displuvio, dei puntoni spinta su muro a doppio paramento

[Ref.5]

Carichi orizzontali - esempi

Spinta di terrapieni

Carichi orizzontali

Edifici in muratura soggetti a carichi verticali

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