Caratteristiche dei materiali

Come indicato al §8.5.3 delle NTC ed in modo particolare al §8.5.3 della Circolare l’assegnazione delle caratteristiche ai materiali è un elemento fondamentale al fine di poter determinare la corretta risposta della struttura ai carichi agenti. La conoscenza acquisita in merito ai materiali rilevati deriva da una pura analisi visiva in quanto non è stato possibile realizzare prove di indagine in sito.

Muratura:

In considerazione delle forti incertezze al contorno di tale tecnologia soprattutto nel caso di edifici esistenti come quello analizzato, le quali sono generalmente dovute alla modalità di posa, alle caratteristiche dei materiali costituenti e al loro stato di conservazione, si è scelto di rifarsi alla normativa vigente, la cui Tabella C8.5.I fornisce il comportamento delle tipologie murarie più ricorrenti:

Table 1 – Valori di riferimento dei parametri meccanici della muratura, tabella C8.5.II

In considerazione di quanto visionato in loco si è scelto di ricondursi per le analisi alla tipologia “Muratura in mattoni pieni e malta di calce”, in particolare, per il setto (singolo) composto da ciottoli e pietre non ben legate si farà riferimento alla tipologia “muratura in pietrame disordinata”.

Nel caso in cui si volessero considerare delle caratteristiche migliori rispetto a quelle considerate dalla tabella si potrebbero eventualmente applicare dei coefficienti correttivi come indicato in Tabella C8.5.II. A favore di sicurezza si è scelto di non adottare

coefficienti migliorativi in quanto viene fatta a priori una prima importante semplificazione. I valori indicati in tabella si riferiscono ad una muratura costituita da due paramenti accostati con eventuale nucleo interno di limitato spessore. A fini esemplificativi non conoscendo adeguatamente la condizione interna della muratura allo stato di fatto, si è scelto di considerare valida questa condizione in quanto gli spessori riscontrati sul fabbricato vanno da un minimo di 15 cm ad un massimo di 60 cm.

Stabilite le tipologie murarie a cui poter ricondurre il comportamento delle murature del fabbricato, si sono determinati i parametri meccanici medi in riferimento al Livello di Conoscenza raggiunto in merito al fabbricato, come secondo il §C8.5.4 e §C8.5.4.1. Considerato un LC1 e un Fattore di Confidenza FC = 1,35 si ottiene:

Muratura in blocchi pieni e malta di calce: da Tab (C8.5.I) LC1 (1,35)

Resistenza media a compressione Fm [N/mm2] 2,60 1,93

Resistenza media a taglio τo [N/mm2] 0,05 0,0370

Resistenza media a taglio Fv0 [N/mm2] 0,13 0,0963

Modulo elastico E [N/mm2] 1500 1111,11

Modulo tangenziale G [N/mm2] 500 370,37

Modulo tangenziale ρ [KN/m3] 19

Tabella 6 - Parametri meccanici muratura per le verifiche

Muratura in pietrame disordinata: da Tab (C8.5.I) LC1 (1,35)

Resistenza media a compressione Fm [N/mm2] 1,00 0,74

Resistenza media a taglio τo [N/mm2] 0,02 0,0148

Modulo elastico E [N/mm2] 870 644,44

Modulo tangenziale G [N/mm2] 290 214,81

Modulo tangenziale ρ [KN/m3] 19

Tabella 7 - Parametri meccanici muratura per le verifiche

Per le resistenze sono stati presi i valori minori degli intervalli disponibili, mentre per i moduli elastici è stato preso il valor medio. I valori di resistenza a taglio sono funzione del metodo di analisi/rottura considerato §C8.7.1.3.1.1.

Elementi metallici (travicelli in ferro):

Come indicato al §C8.5.3.2 i valori delle caratteristiche meccaniche prescindono dalle classi discretizzate delle NTC, ed in particolare queste possono essere ricavate dalle norme passate all’epoca di costruzione del fabbricato. In ogni caso i dati rilevati devono includere tensione di snervamento, resistenza a rottura e allungamento dell’acciaio. Principalmente considerato per il paragrafo successivo, si è scelto di seguire l’ipotesi di un “progetto simulato”, o meglio, ci si è ricondotti alla normativa vigente nell’anno di costruzione del fabbricato per capire quali fossero i parametri meccanici a cui i tecnici dovessero fare riferimento.

Considerando l’epoca di costruzione relativa alla parte del complesso meno recente, gli anni 20’-30’ per la parte dell’abitazione, dopo una breve ricerca è stato dedotto che il riferimento normativo dell’epoca potesse essere individuato nel Manuale dell’Ing. (G.Colombo) del 189051_.

Figura X – Tab. XXIX, Coefficienti di resistenza [manuale dell’Ing. G.Colombo 1890]; i valori dei parametri sono espressi in Kg/mm2

All’interno del manuale vengono descritte le diverse tecnologie da utilizzare per vari elementi costruttivi tra cui anche i solai. Riconducendo lo stato di fatto del fabbricato a tali tecnologie sono state riscontrate diverse somiglianze, ed in particolare per gli orizzontamenti i “travicelli” da solai risultavano essere generalmente in ferro.

51 _{Sfogliando il manuale è stato riscontrato come effettivamente le modalità e le tecnologie costruttive}

Come nel caso della muratura, partendo da questi valori vengono ora applicati i coefficienti in merito al Livello di Conoscenza e al Fattore di Confidenza come indicato al §C8.5.3.2 e al §C8.5.4.2. In quest’ultimo paragrafo viene confermata l’adozione di caratteristiche ricavate in base alla pratica costruttiva dell’epoca.

Nella tabella del manuale viene indicato un range relativo alle caratteristiche dei materiali, a favore di sicurezza si prenderà il valore minimo tra quelli disponibili.

da Tab. XXIX manuale LC1 (1,35) Materiale: [N/mmq] E [KN/mρ 3_{] [N/mmq]} σe (fyk) _[N/mmq] σr _[N/mmq] σe (fyk) _[N/mmq] σr (fu)

Ferro comune/saldato 200000 200000 147,15 294,3 109,00 218,00 Ferro fuso 200000 200000 176,58 343,35 130,80 254,33 Acciaio fuso dolce 210000 210000 245,25 392,40 181,67 290,67 Acciaio fuso duro 210000 210000 294,30 588,60 218,00 436,00

Tabella 8 - Parametri meccanici dei travicelli da solaio

dove:

σe (fyk): tensione di snervamento

σr (fu): tensione di rottura

Elementi lignei (travi in legno copertura):

Per la caratterizzazione degli elementi lignei si prevede secondo il §C8.5.3.3 di “poter” far riferimento alle norme UNI 11118 e UNI 11119 rispettivamente per la valutazione dello stato di conservazione e dei profili resistenti degli elementi in opera. Considerando però l’età degli elementi, le loro dimensioni e le loro sezioni (variabili), le modalità di costruzione, e in considerazione delle sofferenze riscontrate è sembrato poco utile procedere con un’analisi specifica di tutte le singole travi in opera, soprattutto in virtù dei metodi di analisi e di modellazione utilizzati in seguito per la copertura.

In merito ai valori di densità e modulo elastico sono stati considerati dei valori standard per il legno, ρ = 6-7,5 KN/m3 _{- E = 12000 Mpa. Per il valore delle resistenze non avendo}

informazioni ben definite al riguardo si è fatto invece riferimento una tipica essenza originaria del Nord Italia e del Nord Europa cioè l’Abete; per questi parametri ci si è ricondotti alla UNI EN 338 in particolare riferendosi alla classe peggiore (S3) indicata per questa essenza (di provenienza italiana), in modo da poter considerare uno scenario abbastanza severo.

Figura x – Parametri degli elementi lignei secondo UNI EN 338

Come per i casi precedenti partendo dalle proprietà di base si riportano ora le stesse con l’applicazione del Livello di Conoscenza e del Fattore di Confidenza. Per entrambi sono stati utilizzati gli stessi valori dei precedenti, LC1 e FC = 1,35.

Essenza Resistenza a _flessione Resistenza a _taglio trazione parallela Resistenza a alla fibra

Resistenza a compressione parallela alla fibra Abete (S3)

fm,k [N/mmq] fv,k ft,0,k fc,0,k

17 1,9 10 18

LC1 (1,35)