DETERMINAZIONE DEI CARICHI

5.2 DETERMINAZIONE DEI CARICHI

Per le analisi dei meccanismi locali di collasso è dunque necessaria la determinazione delle caratteristiche meccaniche delle murature e delle forze agenti sulle pareti prese in considerazione. In particolar modo si richiede la definizione delle forze peso dei singoli pannelli murari e degli orizzontamenti gravanti su di essi. La forza peso dei pannelli murari coinvolti nei meccanismi è data dal prodotto tra il loro volume ed il peso specifico della muratura da cui sono costituiti, mentre, per quanto riguarda gli orizzontamenti e le coperture, le forze peso si ottengono mediante la combinazione sismica dei carichi permanenti (cfr. § 3.3.2 e 3.3.3) e dei carichi accidentali moltiplicata per l’area di influenza, ovvero la frazione di superficie di solaio gravante sulla parete in esame. Nei paragrafi successivi vengono definiti tali carichi.

5.2.1 Caratteristiche meccaniche e peso delle strutture verticali

Trattandosi di analisi su edifici esistenti ed essendo la conoscenza di questi caratterizzata da un grado di incertezza, è opportuno calibrare i parametri in funzione delle informazioni disponibili. Infatti, in base al livello di conoscenza (LC), acquisito per geometria, dettagli costruttivi e materiali, si possono definire i fattori di confidenza (FC) (Tab.5.2.1). In particolare:

• La conoscenza della geometria si ottiene attraverso i rilievi geometrici e del quadro fessurativo;

• I dettagli costruttivi riguardano la qualità dei collegamenti tra pareti verticali e tra orizzontamenti e pareti, la presenza di architravi sopra le aperture, la presenza di elementi efficienti atti ad eliminare le spinte, la presenza di elementi ad alta vulnerabilità e la tipologia della muratura; questi sono esaminabili attraverso verifiche in situ limitate o estese ed esaustive; • La conoscenza delle proprietà dei materiali riguarda la valutazione della

qualità muraria, con riferimento al rispetto della “regola dell’arte”. Si presta particolare attenzione alla presenza di diatoni, alla forma, tipologia e

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dimensione degli elementi, alla loro tessitura, all’orizzontalità delle giaciture, allo sfalsamento dei giunti, alla qualità e consistenza della malta. Queste informazioni sono reperibili attraverso indagini in situ limitate, estese o esaustive.

Tab.5.2.1 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza

RIFERIMENTO: Istruzioni per l’applicazione delle “Norme Tecniche per le Costruzioni” di cui al D.M. 14/01/2008, § C8A.1.A.4

Livello di

conoscenza ^{Geometria Dettagli costruttivi}

Proprietà dei materiali Fattore di confidenza LC1 Rilievo strutturale Verifiche in situ limitate Indagini in situ limitate ^1,35 LC2 Verifiche in situ estese ed esaustive Indagini in situ estese ^1,20 LC3 ^{Indagini in situ} esaustive ^1,00

In base al livello di conoscenza dell’edificio vengono considerati diversi valori dei parametri meccanici delle murature. La tipologia di informazioni raccolte nel corso dei sopralluoghi speditivi fornisce un livello di conoscenza pari a LC1, a cui corrispondono i valori minimi sia delle resistenze che dei moduli elastici. Nell’area schedata le strutture verticali sono costituite principalmente da muratura in mattoni pieni, con qualche raro caso di muratura in pietre a spacco o a blocchi lapidei. Per il livello LC1 i parametri meccanici di tali murature risultano:

Tab.5.2.2 Valori dei parametri meccanici e peso specifico per tipologia muraria

RIFERIMENTO: Istruzioni per l’applicazione delle “Norme Tecniche per le Costruzioni” di cui al D.M. 14/01/2008, § C8A.2 Tipologia muraria ^fm [N/cm2] τ0 [N/cm2] E [N/cm2] G [N/cm2] W [KN/m3] Muratura in pietre a spacco con

buona tessitura ^{260 5,6 1500 500 21}

Muratura a blocchi lapidei

squadrati ^{600 9,0 2400 780 22}

Muratura in mattoni pieni e

malta di calce ^{240 6,0 1200 400 18}

Con: fm resistenza media a compressione della muratura τ0 resistenza media a taglio della muratura

E valore medio del modulo di elasticità normale G valore medio del modulo di elasticità tangenziale W peso specifico medio della muratura

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Nel caso in cui la muratura presenti una buona malta, giunti sottili, ricorsi o listature, sistematiche connessioni trasversali, un nucleo interno scadente e/o ampio, consolidamento mediante iniezione di miscele leganti o intonaco armato, vengono forniti dei coefficienti correttivi dei parametri meccanici. Tali coefficienti, però, non verranno utilizzati data l’impossibilità di definire tali caratteristiche della muratura.

5.2.2 Carichi derivanti dalle strutture orizzontali

Ai fini della determinazione delle forze peso di strutture orizzontali e coperture, in caso di verifica sismica i carichi permanenti e accidentali vengono combinati nel seguente modo:

𝑁𝑖 = 𝐺𝑖+ 𝛹2𝑖∙ 𝑄𝑖

dove:

Ni forze peso da determinare;

Gi carichi permanenti ottenuti dal prodotto tra i pesi (calcolati nei capitoli 3.3.2 e 3.3.3) e l’area di influenza del solaio;

Ψ2i coefficienti di combinazione definiti nella tabella 2.5.I delle NTC 2008 in funzione della categoria di ambiente o dell’azione variabile;

Qi carichi accidentali ottenuti dal prodotto tra i pesi definiti nella tabella 3.1.II delle NTC 2008 in funzione della categoria di ambiente (qi) e l’area di influenza del solaio.

Nelle analisi, gli ambienti sono stati considerati ad uso residenziale, senza tenere conto della presenza di negozi, uffici o eventuali ambienti suscettibili di affollamento. Nella seguente tabella 5.2.12 vengono riportati i valori dei coefficienti di combinazione e dei carichi. Il vento non viene tenuto in considerazione nelle analisi, essendo un’azione dinamica trascurabile rispetto a quella del sisma; nemmeno il carico dovuto alla neve viene calcolato, essendo questo moltiplicato per un coefficiente pari a zero.

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Tab.5.2.12 Coefficienti di combinazione e carichi accidentali in funzione dell’ambiente o dell’azione

RIFERIMENTO: D.M. 14/01/2008, Norme tecniche per le costruzioni, Tabella 2.5.I e 3.1.II

Ambiente/Azione combinazione Ψ^{Coefficienti di} 2i

Carichi accidentali

qi [kN/m2]

Orizzontamenti ^{Ambiente ad uso}

residenziale ^{0,3 2,00}

Copertura

Azione del vento 0,0 (Vento)

Azione della neve (a quota

≤ 1000 m.s.l.m.) ^{0,0 (Neve)}

Sottotetto non praticabile 0,0 0,50

Riassumendo, dunque, i carichi utilizzati per la determinazione delle forze peso per lo svolgimento delle analisi sono:

Tab.5.2.13 Pesi specifici per le strutture verticali e carichi permanenti ed accidentali con i relativi coefficienti di combinazione per le strutture orizzontali e per le coperture

STRUTTURE VERTICALI Pesi specifici Muratura in pietre a spacco con buona tessitura Muratura a blocchi lapidei squadrati

Muratura in mattoni pieni e malta di calce

21,0 kN/m3 22,0 kN/m3 18,0 kN/m3

STRUTTURE ORIZZONTALI

TIPOLOGIA PIANO TERRA ALTRI PIANI

Carichi permanenti

Legno

Legno con

veneziana ^{Solo legno}

4,00 kN/m2 1,50 kN/m2

Laterocemento

Travetti e

pignatte ^{Travetti e pignatte} 5,00 kN/m2 5,00 kN/m2

Volte

Volte con

veneziana ^{Volte con legno} 9,50 kN/m2 7,00 kN/m2 Carichi accidentali e Coeff. di combinazione Ambiente ad uso residenziale 2,00 kN/m2 0,3 COPERTURA TIPOLOGIA CON SOTTOTETTO ABITABILE SENZA SOTTOTETTO ABITABILE Carichi permanenti Legno

Legno e tavelle Solo legno 2,50 kN/m2 2,00 kN/m2 (Copertura inclinata) 1,00 kN/m2 (Sottotetto non abitabile) Laterocemento Travetti e

pignatte ^{Muretti e tavelloni} 4,50 kN/m2 3,20 kN/m2 (Copertura inclinata) 3,20 kN/m2 (Sottotetto non abitabile) Carichi accidentali e

Coeff. di combinazione ^Copertura

Neve/Vento 0,0 Neve/Vento 0,0 0,50 kN/m2 0,0

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