Por 2000 v. 12

La griglia si apre scegliendo la voce di menù Dati|Tipi di murature.

• In questa griglia si costruisce l’archivio delle murature presenti nell'edificio, definendone tipologia e caratteristiche meccaniche.
• In particolare viene richiesta la definizione dei blocchi resistenti, del tipo di armatura (nel caso di muratura armata), della qualità della malta, del peso specifico e di altre categorie qualitative utili a classificare il materiale. I valori delle caratteristiche meccaniche si possono assegnare direttamente o ricavare in automatico in base alle correlazioni euristiche disponibili nella letteratura tecnica.
• All'atto della definizione di una nuova struttura la griglia contiene alcune tipologie preimpostate con valori indicativi. Considerata l'estrema variabilità dei valori meccanici in funzione delle reali condizioni della muratura, raccomandiamo all'utente di controllare i valori di definizione, riassegnandoli in base alla conoscenza del materiale che ha acquisito. Le murature non utilizzate nel calcolo possono possono rimanere definite nella griglia o anche cancellate.
• In funzione del sistema normativo selezionato cambiano alcuni dati richiesti, relativi in particolare all'angolo di attrito e alle duttilità limiti, per cui nei due casi la griglia ha una variazione sulle ultime colonne, come mostrato nelle figure successive.
• Colore
• Ad ogni tipo di muratura il programma assegna un colore di riferimento, impostato in automatico in funzione del tipo di blocchi resistenti e del tipo di malta. Il tipo di blocchi determina il colore base, il tipo di malta definisce una variazione di sfumatura. In tutti i disegni prodotti dal programma, gli elementi murari saranno resi nel colore della muratura che li costituisce e questo consente un facile riconoscimento dei tipi di muratura utilizzati nel modello.
• Nome
• Il nome consente l’identificazione del tipo murario, nel momento in cui sarà applicato ai pannelli. E’ necessario, quindi, assegnare ad ogni tipo un nome univoco sintetico, diverso da tutti gli altri presenti. La lunghezza massima della stringa è di 63 caratteri.
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• Griglia dei tipi di muratura per Ntc18/Ntc08
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• Griglia dei tipi di muratura per Ntc96

Opzioni disponibili per i Dati

• Nella figura sopra sono riportate le liste delle opzioni disponibili: i tipi di blocchi, i tipi di armatura, la classe della malta, la categoria degli elementi, la categoria prestazionale della malta, la classe di esecuzione della muratura e il grado di connessione trasversale.
• Tipo dei blocchi resistenti
• Il tipo di blocchi resistenti contiene tipologie in laterizio, blocchi in calcestruzzi, pietrame. Un'ultima categoria "In c.a" consente l'impostazione del materiale cemento armato.
• Stato della muratura
• In questa colonna si imposta lo stato della muratura, da selezionare fra le due opzioni:

• muratura esistente
• muratura nuova.

• La scelta condiziona l'impostazione del fattore di confidenza (riportato in una successiva colonna) e le interpolazioni automatiche per determinare i parametri meccanici della muratura in base ai componenti, a meno che tali valori non si impostino in maniera autonoma, dopo aver contrassegnato la casella di blocco sulla colonna [B].
• Si tenga presente, inoltre, che per facilitare il confronto con le tabelle di correlazione disponibili in letteratura i valori delle resistenze f e fv riportate in questa griglia assumono il significato di:

• valori medi, nel caso di muratura esistente,
• valori caratteristici, nel caso di muratura nuova.

• Tipo di armatura
• il tipo di armatura consente di specificare se si tratta di muratura ordinaria, nel qual caso si imposta la voce "Assente" o di muratura armata, selezionando il tipo di armatura fra quelli definiti nella successiva griglia dei tipi di armatura.
• Classe della malta
• Il tipo di malta esprime la qualità della malta secondo la terminologia adottata nelle Ntc18/Ntc08, utilizzando la lettera M seguita dal valore della resistenza media a compressione (espressa in N/mmq).
• Le classi di qualità sono discretizzate nelle seguenti:

• M 2.5,
• M 5,
• M 8,
• M 10,
• M 12,
• M 15.

• Categoria elementi resistenti
• Nella colonna Cel si assegna la categoria degli elementi resistenti della muratura in accordo con le Ntc18/Ntc08:
• Cat. I se controllati in conformità alle norme europee armonizzate della serie UNI EN 771,
• Cat. II se non soddisfano questi requisiti.
• Categoria prestazionale della malta
• Nella colonna Cma si assegna la categoria prestazionale della malta. Le norme Ntc18/Ntc08 prevedono le due seguenti categorie prestazionali:
• A prestazione garantita (PG) se sono garantite durabilità e prestazioni meccaniche, in conformità alla norma armonizzata UNI EN 998-2,
• A composizione prescritta (CP) se è prescritta la composizione in volume secondo la tabella Ntc18/11.10.V.
• Classe di esecuzione della muratura
• Nella colonna Ces si definisce la classe di esecuzione della muratura, per la quale le norme Ntc18/Ntc08 prevedono due opzioni:
• Classe 1 se c'è disponibilità di personale qualificato dipendente e indipendente dall'impresa (capocantiere/direttore lavori) per la supervisione del lavoro,
• se sono effettuati controlli in loco della proprietà della malta,
• se il dosaggio dei componenti si avvale di opportuni contenitori o è certificato.
• Classe 2 se c'è disponibilità di personale qualificato dipendente e indipendente dall'impresa (capocantiere/direttore lavori) per la supervisione del lavoro.
• Connessione trasversale fra i paramenti
• Il grado di connessione trasversale fra i paramenti può essere selezionato fra le opzioni: basso (B), medio (M), alto (A) e ha influenza sulla stima dei parametri meccanici nel caso si utilizzino le funzioni di correlazione automatica.
• Intervengono inoltre nella definizione del fattore di sicurezza sulle resistenze γm, nel caso di sistema normativo Ntc18/Ntc08, dove si trova tabellato in funzione della classe di esecuzione della muratura, della categoria della malta e della classe di esecuzione della muratura.
• Il peso specifico
• Si assegna il peso dell’unità di volume della muratura, espressa in termini di carico di volume.
• Resistenza a compressione dei blocchi nel piano della muratura
• Nelle colonne fbv ed fbo si digitano i valori della resistenza a compressione dei blocchi in direzione verticale ed orizzontale nel piano della muratura. I valori sono utilizzati dal programma per la stima automatica dei valori finali della muratura f, fv, G ed E in base alle caratteristiche dei componenti, secondo le tabelle della normativa adottata (per murature nuove). Il valore fbo interviene inoltre come valore limitativo della tensione tangenziale di calcolo fvd (utilizzata nel calcolo del taglio ultimo per analisi nonlineare):
• fvd ≤ min(2.2 MPa, 2.0 fbo )        Ntc08/§ 7.8.2.2.2         Opcm 3431/§8.2.2.2
• Blocco dei valori meccanici
• Contrassegnando la casella sulla colonna [B] si disabilitano le funzioni di correlazione automatica e l’utente può impostare in maniera autonoma i valori per la resistenza caratteristica a compressione fk, a taglio fvk e per i moduli elastici normale E e tangenziale G. In questo caso, pur modificando il tipo di blocchi, di malta o di connessione trasversale i valori meccanici non cambiano.
• Questa possibilità può essere utile nel caso l’utente volesse fare riferimento a fonti documentative diverse o nel caso siano state eseguite prove sui materiali.
• Se si modifica direttamente una dei quattro valori meccanici fk, fvk, G ed E, il programma appone automaticamente il segno di blocco nella casella [B].
• Indice di qualità
• Nel caso non sia stata contrassegnata la casella di blocco, il programma ricava in automatico i valori medi delle resistenze a compressione f, a taglio fv e dei moduli elastici E e G. Per le murature esistenti le tabelle di correlazione portano ad un range di escursione, compreso da un valore minimo ad un valore massimo. Per selezionare un valore all’interno di questo range, si fa riferimento ad un indice di qualità della muratura, che può variare fra 0 e 100 (0 esprime la qualità minima, 100 la qualità massima).
• Resistenze medie e caratteristiche
• Come abbiamo già detto, i valori delle resistenze a compressione e a taglio f e fv sono da intendere:

• valori medi, nel caso di muratura esistente,
• valori caratteristici, nel caso di muratura nuova.

• La ragione di questa convenzione è di facilitare la scelta dei valori inputati con quelli delle tabelle di correlazione disponibili in letteratura per le murature esistenti (CM/2019/tab.C8.5.1, CM/2009/tab.C8A.2.1, Opcm 3431/tab.11.D.1), tenendo conto anche del fatto che nell'analisi di edifici esistenti le norme attuali, ma anche l'Opcm 3274, fanno diretto riferimento ai valori medi delle resistenze, eventualmente da ridurre ulteriormente tramite il coefficiente di confidenza, che dipende dal livello di conoscenza che si ha del materiale.
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• La resistenza caratteristica (a compressione o a taglio) è definita come il valore corrispondente al frattile 5%. della popolazione di tutte le misure di resistenza. Si tratta di un valore opportunamente ridotto rispetto al valore medio registrato, per il quale si stima una bassa probabilità di trovare valori di resistenza inferiori.
• Nei casi in cui sia richiesta, si assume inoltre valida la seguente relazione fra le resistenze medie e caratteristiche:
• fk = 0.7 fm                Ntc18/§7.8.2.2.2        Ntc08/§7.8.2.2.2 e §11.10.3
• Come detto in precedenza, i valori richiesti (medi o caratteristici) possono essere impostati in maniera autonoma dall’utente o in automatico dal programma, in base alle informazioni tipologiche e all’indice di qualità, come specificato in maggior dettaglio in un successivo paragrafo.
• La resistenza caratteristica a compressione
• La resistenza caratteristica a compressione fk definisce la tensione di rottura di un setto murario soggetto a sforzo normale. Tale valore, opportunamente ridotto col fattore di sicurezza γm prescritto, costituisce il termine di confronto limite nelle verifiche riguardanti le tensioni normali agenti nelle murature.
• In base alle disposizioni di normativa, il valore della resistenza caratteristica a compressione può essere ricavato:

• per via sperimentale su almeno sei muretti da sottoporre a prova di compressione, se si richiede una resistenza superiore a 80 kg/cmq,
• per deduzione in base alle caratteristiche dei blocchi resistenti e della malta, nel caso che la muratura presenti giunti di malta orizzontali e verticali riempiti di malta con spessore compreso fra 5 e 15 mm.

• Nel caso di interventi di consolidamento di edifici esistenti la resistenza caratteristica può essere ricavata da prove di schiacciamento in-situ, per deduzione in base alle caratteristiche dei componenti o utilizzando tabelle di riferimento disponibili in letteratura comunemente accettate.
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• La resistenza caratteristica a taglio
• La resistenza caratteristica a taglio τk definisce la tensione tangenziale che si attinge a fessurazione avanzata in un setto murario soggetto a sforzo di taglio. Tale valore, opportunamente ridotto col fattore di sicurezza γm prescritto, costituisce il termine di confronto limite nelle verifiche riguardanti le tensioni tangenziali agenti nelle murature.
• In base alle disposizioni di normativa, il valore della resistenza caratteristica a taglio può essere ricavato:

• per via sperimentale su almeno sei muretti da sottoporre a prova di compressione diagonale,
• per deduzione in base alle caratteristiche dei blocchi resistenti e della malta.

• Nel caso di interventi di consolidamento di edifici esistenti la resistenza caratteristica può essere ricavata da prove sperimentali in-situ, per deduzione in base alle caratteristiche dei componenti o utilizzando tabelle di riferimento disponibili in letteratura comunemente accettate.
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• Prove sui materiali
• Per edifici esistenti in genere ci si riferisce ai valori medi di rottura ottenuti dalle prove sui materiali e applicando ad essi opportuni coefficienti riduttivi.
• Una stima approssimata del valore caratteristico potrebbe ottenersi applicando un opportuno coefficiente riduttivo al valore medio, che dovrebbe tener conto delle modalità e del numero di prove effettuate, un valore indicativo potrebbe essere 0.7 fmedio, dedotto per analogia con formule similari.
• Si tenga presente, inoltre, che nell’analisi sismica di edifici esistenti si fa riferimento ai valori medi delle resistenze, eventualmente da ridurre ulteriormente tramite il coefficiente di confidenza, che dipende dal livello di conoscenza che si ha delle resistenze dei materiali dell’edificio.
• Da una prova a schiacciamento con martinetti piatti si ricava una curva carico.spostamento che porta alla determinazione della resistenza normale di rottura e del modulo elastico E, valutato in genere nell’intervallo 0.1 fk – 0.4 fk. I valori per la resistenza tangenziale e per il modulo elastico possono essere ricavati da prove di compressione diagonale o per via indiretta utilizzando le correlazioni indicative riportate nelle norme:
• E = 1000 fk.                 (Ntc96, Ntc08, Ntc18)
• G = 0.4 E = E/2,5         (Ntc96, Ntc08, Ntc18)
• G = E/6                         (Cm81)
• G = 1100 fkv                 (Cm81)
• Limiti di duttilità
• La definizione dei limiti di duttilità è differenziata in funzione del sistema normativo selezionato.
• Limiti di duttilità secondo Ntc96
• Nel caso si esegua l'analisi sismica secondo le Ntc96 il programma richiede la definizione dei due valori di duttilità: al limite di fessurazione e al limite ultimo (collasso del setto).
• Considerando un setto murario a comportamento elastico-perfettamente plastico soggetto ad una forza orizzontale in testa crescente (vedi figura seguente) i due valori di duttilità sono espressi dai rapporti di spostamento:
• df = uf/ue duttilità al limite di fessurazione
• du = uu/ue duttilità ultima a collasso
• in cui:
• ue è lo spostamento al limite elastico,
• uf è lo spostamento al limite di fessurazione,
• uu è lo spostamento al limite ultimo di collasso.
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• La duttilità a fessurazione df esprime l’attitudine della muratura nel resistere alle sollecitazioni agenti mentre è in atto un processo fessurativo non completamente sviluppato, innescato per il superamento del limite elastico del materiale. Si suppone che la muratura mantenga costante il valore del taglio resistente a partire dall’incipiente fessurazione, da cui gli sforzi sono in parte assorbiti per deformazione elastica nelle zone non fessurate, quando è vinto l’attrito prodotto lungo le fessure. Il processo può continuare fin quando le fessure, allargandosi, non determinano una situazione in cui i carichi sono di fatto sostenuti dall’attrito. Il sopraggiungere di una tale circostanza definisce il valore della duttilità corrispondente.
• La duttilità ultima du esprime l’attitudine della muratura nel resistere alle sollecitazioni agenti mentre è in atto un processo di deformazione “plastica” completamente sviluppato, innescato per il superamento del limite di fessurazione. La muratura non è in grado di incrementare la propria resistenza e le sollecitazioni sono assorbite esclusivamente per attrito di contatto delle superfici fessurate. Il processo può evolvere fino a perdita di equilibrio tra forze agenti e resistenti, circostanza in cui si definisce il relativo valore della duttilità.
• Valori di riferimento per questi parametri sono riportati nella Cm81, in funzione del tipo di muratura.
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• Nel caso di verifica sismica secondo Ntc18/Ntc08/Opcm3431, come vedremo nel paragrafo successivo, i riferimenti di normativa esprimono i valori di duttilità in rapporto all'altezza del setto e la variabilità in funzione del tipo di muratura è pressochè assente, se si esclude la differenziazione dei valori per murature ordinarie esistenti, ordinarie nuove ed armate.
• Limiti di duttilità secondo Ntc08
• Nel caso si esegua l'analisi sismica secondo le Ntc18/Ntc08 il programma richiede la definizione di tre valori di duttilità: al limite di danno e al limite ultimo per collasso a taglio e al limite ultimo per collasso a pressoflessione, rispettivamente nelle colonne dud, dut e duf.
• Questi valori di duttilità vengono espressi in rapporto all'altezza di calcolo del setto, secondo la seguente tabella, in accordo con le disposizioni seguenti:
• Ntc18/§7.3.6.1, §7.8.2.2, §7.8.3.2, 
• Ntc08/§7.3.7.2, §7.8.2.2, §7.8.3.2, 
• Opcm 3471/§4.11.2, §8.2.2, 8.3.2, §11.5.8.
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• I moduli elastici E e G
• Completano il quadro delle caratteristiche meccaniche i valori del modulo di elasticità normale E e del modulo di elasticità tangenziale G che, come per le resistenze, possono essere impostati in maniera autonoma dall’utente o in automatico dal programma, in base alle informazioni tipologiche e all’indice di qualità, come specificato in maggior dettaglio in un successivo paragrafo.
• Il coefficiente di resistenza a taglio
• Nel caso di applicazione del sistema normativo Ntc18/Ntc08 viene richiesto nella colonna tga il valore di calcolo della tangente dell’angolo di attrito (o di resistenza a taglio) da utilizzare nel calcolo del taglio ultimo del setto, secondo l'espressione:
• fkv= fkv0 + tga σn
• indicata per murature nuove (Ntc18/§7.8.2.2.2 e §4.5.6.1, Ntc08/§7.8.2.2.2 e §4.5.6.1), con l'indicazione del valore predefinito tga = 0.4.

• Fattori parziali di sicurezza sulle resistenze
• Nel caso il sistema normativo sia Ntc08, si possono assegnare i fattori parziali di sicurezza da applicare alle resistenze per ottenere i valori di calcolo.
• Si distinguono in particolare i seguenti fattori:
• γst colonna gst gamma per verifiche statiche locali,
• γsi colonna gsi gamma verifiche sismiche locali,
• γph colonna gph gamma verifiche sismiche pushover,
• γco colonna gco fattore di confidenza.
• I fattori sono impostati in automatico in base alle indicazioni di normativa, ma se l'utente lo ritiene necessario può intervenire modificando i valori impostati.
• Fattore γst per verifiche statiche locali
• Le norme (Ntc18/§4.5.6.1 e Ntc08/§4.5.6.1) prevedono che il fattore sia ricavato in base alle caratteristiche della muratura e in particolare della categoria degli elementi resistenti, della categoria prestazionale della malta e della classe di esecuzione della muratura, secondo la tabella seguente.
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• Fattore γsi per verifiche sismiche locali
• Le norme indicano i valori per il coefficiente parziale di sicurezza da utilizzare per la verifica sismica di strutture in muratura:

γsi = 2.0                                Ntc08/§7.8.1.1

γsi = max(2.0, 0.80*γsi )                Ntc18/§7.8.1.1.

• Fattore γph per verifiche sismiche pushover
• Questo coefficiente parziale di sicurezza viene utilizzato per ottenere le resistenza di calcolo a compressione a taglio della muratura a partire dai valori medi, da utilizzare nell'ambito dell'analisi pushover. 
• Le norme (Ntc18/§7.8.2.2 e Ntc08/§7.8.2.2 ) indicano implicitamente il valore 1 per tale fattore. 
• Fattore γco di confidenza
• Come indicato già in precedenza, il fattore di confidenza è un fattore parziale di sicurezza fissato dalla normativa in funzione del livello di conoscenza che si ha della struttura. Tipicamente vale 1 per edifici di nuova costruzione, per i quali si presuppone una conoscenza accurata di tutti i parametri geometrici e meccanici in gioco. Per edifici esistenti, il fattore di confidenza può variare da 1 a 1.35 in funzione del livello di conoscenza raggiunto con i rilievi e in linea di principio potrebbe essere differenziato anche per tipo di muratura, in funzione di considerazioni legate alla maggiore o minore rappresentatività delle indagini effettuate su un particolare tipo di muratura o alla variabilità che la stessa può mostrare nell'ambito dello stesso edificio.
• Il valore predefinito è quello corrispondente al livello di conoscenza impostato nel foglio dei Parametri di analisi, secondo la seguente tabella, che riassume sinteticamente le indicazioni riportate in CM/2019/§C8.5.4, CM/2009/§C8A.1, Opcm 3431/§11.5.
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• Quadro riepilogativo dei fattori di sicurezza sulle resistenze
• I fattori di sicurezza sulle resistenze consentono di ricavare le resistenze di calcolo a partire da quelle caratteristiche assegnate nel foglio dei tipi di muratura, secondo le seguenti relazioni:
• Murature nuove
• Verifiche statiche locali fd = fk / (γst γco) fvd = fvk / (γst γco)
• Verifiche sismiche locali fd = fk / (γsi γco) fvd = fvk / (γsi γco)
• Verifiche sismiche pushover fd = fm / (γph γco) fvd = fvm / (γph γco)
• Murature esistenti
• Verifiche statiche locali fd = fm / (γst γco) fvd = fvm / (γst γco)
• Verifiche sismiche locali fd = fm / (γsi γco) fvd = fvm / (γsi γco)
• Verifiche sismiche pushover fd = fm / (γph γco) fvd = fvm / (γph γco)
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• in cui:
• fd fvd sono le resistenze di calcolo a compressione e a taglio,
• fk fvk sono le resistenze caratteristiche a compressione e a taglio,
• fm fvm sono le resistenze medie compressione e a taglio,
• γst è il fattore di sicurezza per verifiche statiche locali,
• γsi è il fattore di sicurezza per verifiche sismiche locali,
• γph è il fattore di sicurezza per verifiche sismiche pushover,
• γco è il fattore di confidenza (in genere: γco=1 in m.nuove, γco≥1 in m.esistenti).
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• Nel caso delle murature nuove, definite mediante i valori caratteristici, le resistenze medie fm e fvm da assumere come riferimento nelle verifiche sismiche pushover si ottengono in base alle espressioni:
• fm = fk /0.7 fvm = fvk /0.7                        Ntc18/§7.8.2.2.2        Ntc08/§7.8.2.2.2 e §11.10.3

• Funzioni per impostazioni predefinite
• In funzione dei blocchi, della malta e della connessione trasversale il programma può impostare in automatico i valori delle resistenze e dei moduli elastici, secondo correlazioni e tabelle disponibili in letteratura per la  particolare normativa selezionata. 
• In alternativa, le caratteristiche meccaniche possono essere impostate direttamente dall'utente, se ricavate ad esempio da prove o da altra documentazione. In questo caso, il programma appone automaticamente il segno di blocco nella casella [B], ad indicazione del fatto che i parametri meccanici sono stati direttamente impostati dall'utente, senza usufruire delle correlazioni automatiche. 
• Se invece si vogliono sfruttare le correlazioni automatiche disponibili nel programma, bisogna togliere il segno di spunta dalla casella di blocco.  
• E' possibile anche utilizzare la procedura guidata indicata di seguito, aprendo dal menù Dati il foglio "Definizione guidata della muratura" che si sincronizza sul tipo di muratura correntemente attivo nella griglia Murature e  permette una maggiore varietà di parametri, quali il tipo di tessitura, la presenza di listature, di nucleo scadente o di giunti spessi.