I parametri meccanici della muratura a norma di legge

Per poter affrontare il calcolo di edifici in muratura esistenti è necessario determinare i parametri meccanici del materiale di cui è composta.

Per avere dati il più possibile vicino alla realtà, sarebbe opportuno effettuare prove sperimentali su tutte le diverse tipologie di muratura. Naturalmente, definire le caratteristiche meccaniche di tutti gli elementi attraverso prove sperimentali (martinetti piatti), comporta un impegno economico notevole.

La normativa consente di effettuare il calcolo della struttura anche in assenza di prove, purché si seguano le regole riportate nel punto C8.A.1.A della Circolare 617/2009, dove vengono definite le più diffuse tipologie di murature nel territorio nazionale con i relativi parametri meccanici.

Vi sono illustrati i valori minimi e massimi del modulo elastico normale (E) e tangenziale (G), della resistenza a compressione (f_m) e a taglio (t₀) ed il valore medio del peso specifico (w). Tali valori sono riferiti a murature non consolidate con malte di qualità scadente, assenza di ricorsi, paramenti semplicemente accostati o mal collegati e connessioni scadenti tra pareti ortogonali.
 

Tipologia di muratura	fm [daN/cm2]	t0 [daN/cm2]	E [daN/cm2]	G [daN/cm2]	w [daN/m3]
	min - max	min - max	min - max	min - max
Muratura in pietrame disordinata (ciottoli, pietre erratiche e irregolari)	10.0 18.0	0.20 0.32	6900 10500	2300 3500	1900
Muratura a conci sbozzati, con paramento di limitato spessore e nucleo interno	20.0 30.0	0.35 0.51	10200 14400	3400 4800	2000
Muratura in pietre a spacco con buona tessitura	26.0 38.0	0.56 0.74	15000 19800	5000 6600	2100
Muratura a conci di pietra tenera (tufo, calcarenite, ecc.)	14.0 24.0	0.28 0.42	9000 12600	3000 4200	1600
Muratura a blocchi lapidei squadrati	60.0 80.0	0.90 1.20	24000 32000	7800 9400	2200
Muratura in mattoni pieni e malta di calce	24.0 40.0	0.60 0.92	12000 18000	4000 6000	1800
Muratura in mattoni semipieni con malta cementizia (es.: doppio UNI foratura < 40%)	50.0 80.0	2.40 3.20	35000 56000	8750 14000	1500
Muratura in blocchi laterizi semipieni (perc. foratura < 45%)	40.0 60.0	3.00 4.00	36000 54000	10800 16200	1200
Muratura in blocchi laterizi semipieni, con giunti verticali a secco (perc. foratura < 45%)	30.0 40.0	1.00 1.30	27000 36000	8100 10800	1100
Muratura in blocchi di calcestruzzo o argilla espansa (perc. foratura tra 45% e 65%)	15.0 20.0	0.95 1.25	12000 16000	3000 4000	1200
Muratura in blocchi di calcestruzzo semipieni (foratura < 45%)	30.0 44.0	1.80 2.40	24000 35200	6000 8800	1400

Tabella C8A.2 della Circolare 617/2009

Per definire i parametri meccanici che caratterizzano la muratura, occorre definire il livello di conoscenza (LC) della struttura (LC1, LC2, LC3) che si ottiene dalle operazioni di rilievo, dai dettagli costruttivi e dalle indagini sui materiali. Il rilievo deve essere previsto per tutti i piani di cui è composta la struttura, deve riportare eventuali nicchie, cavità e canne fumarie, archi e volte, solai (tipologie e orditure), scale, carichi gravanti su ogni elemento, tipologia della fondazione, quadro fessurativo ecc.

Per i dettagli costruttivi si possono distinguere due categorie di appartenenza: “verifiche in-situ limitate” e “verifiche in-situ estese ed esaustive”, la cui scelta dipende dalla connessione tra pareti, tra pareti e orizzontamenti, dalla presenza di architravi, elementi per eliminare spinte statiche ecc.

Per la qualità della muratura si possono distinguere le tre seguenti categorie di appartenenza in funzione delle indagini fatte: “indagini in-situ limitate”, “indagini in-situ estese” e “indagini in-situ esaustive”. Con riferimento ai dati acquisiti, è possibile definire il livello di conoscenza della struttura come di seguito riportato:

LC3: si ritiene raggiunto quando si verificano le tre seguenti condizioni:
- Presenza di rilievo geometrico;
- “Verifiche in-situ estese ed esaustive” sui dettagli costruttivi;
- “Indagini in-situ esaustive” sulle proprietà dei materiali.

LC2: si ritiene raggiunto quando si verificano le tre seguenti condizioni:
- Presenza di rilievo geometrico;
- “Verifiche in-situ estese ed esaustive” sui dettagli costruttivi;
- “Indagini in-situ estese” sulle proprietà dei materiali.

LC1: si ritiene raggiunto quando si verificano le tre seguenti condizioni:
- Presenza di rilievo geometrico;
- “Verifiche in-situ limitate” sui dettagli costruttivi;
- “Indagini in-situ limitate” sulle proprietà dei materiali.

Definito il livello di conoscenza e le eventuali prove è possibile definire le caratteristiche meccaniche dei materiali come segue:

LC1: non sono richieste prove sui materiali ed i parametri meccanici sono definiti esclusivamente dalla tabella secondo le seguenti modalità:
- Resistenze (f_m, t₀): si assume il valore minimo riportato in tabella;
- Moduli elastici (E, G): si assume il valore medio riportato in tabella.

LC2: non sono richieste prove sui materiali (ai fini della valutazione delle caratteristiche meccaniche). I parametri meccanici sono definititi esclusivamente dalla tabella secondo le seguenti modalità:
- Resistenze (f_m, t₀): si assume il valore medio riportato in tabella;
- Moduli elastici (E, G): come per LC1.

LC3: sono obbligatorie le prove sui materiali (con martinetti piatti). Si distinguono tre casi in funzione del numero di provini a disposizione:

a) sono disponibili tre o più provini per ogni tipologia di muratura:
- Resistenze (f_m, t₀): si assume il valore medio ottenuto dalle prove;
- Moduli elastici (E, G): si assume il valore medio ottenuto dalle prove o il valore medio riportato in tabella.

b) Sono disponibili due soli provini per ogni tipologia di muratura:
- Resistenze (f_m, t₀): se il valore medio ottenuto dalle prove è compreso nell'intervallo riportato in tabella, si assume come valore quello medio riportato in Tabella. Se il valore medio delle prove è maggiore dell’estremo superiore riportato in tabella, si assume quest’ultimo come valore di resistenza per i materiali. Se il valore medio delle prove è inferiore al valore minimo riportato in tabella, si assume come valore quello medio delle prove;
- Moduli elastici (E, G): come il caso a).

c) È disponibile un solo provino per ogni tipologia di muratura:
- Resistenze (f_m, t₀): se il valore di resistenza della prova è maggiore del valore minimo riportato in tabella, si assume come valore medio quello riportato in tabella. Se il valore di resistenza della prova è inferiore al valore minimo riportato in tabella, si assume come valore medio quello della prova;
- Moduli elastici (E, G): come il caso a).