3. Effetti del sisma sulle murature

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3. Effetti del sisma sulle murature

I vari parametri e requisiti descritti al capitolo precedente possono essere riscontrabili nelle immagini dei danni provocati dai terremoti sugli edifici in muratura. Nell’edificio di Figura 8 si possono notare ben due caratteristiche della muratura colpita da sisma: l’andamento tipico a 45° delle lesioni a taglio e il fatto che la frattura segua il percorso meno “faticoso”. È per questo che è molto importante la compattezza e l’omogeneità della tessitura muraria.

Dall’immagine si può vedere che una parte dell’angolo presenta una diversa tessitura muraria che non è ammorsata con la parete ortogonale (che non ha in questo caso funzionato da controvento), offrendo così un percorso semplice e

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Analisi di vulnerabilità sismica del Nuovo Palazzo Pretorio a Suvereto (LI)

Effetti del sisma sulle murature

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rettilineo al flusso di tensioni. La parete mostra un principio di meccanismo di ribaltamento, bloccato forse solo dal fatto di essere affiancato da altri fabbricati.

Un’altra tipicità sono le lesioni che partono dagli angoli delle aperture, le quali anche se di piccole dimensioni sono molto vicine all’angolo, fatto che, unitamente all’inefficace cantonale costituisce la principale causa di distacco e ribaltamento della parete singola.

I principali cinematismi che avvengono nel piano della parete sono quindi la rotazione (Figura 9) e lo scorrimento (Figura 10), i quali si presentano combinati anche se avvengono in due tempi diversi.

Figura 2: cinematismo di rotazione e traslazione della parete in muratura

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Un altro

problema frequente che si riscontra negli aggregati urbani è quello del martellamento tra edifici (Figura 11), dannoso in particolar modo se di altezza e materiali diversi. Le lesioni sono sempre a 45° e nascono dal punto di contatto tra i due edifici. Il martellamento è un fenomeno che avviene a causa dei modi di vibrare diversi che hanno i due edifici; entrambi assumono delle deformate, che possono provocare uno “scontro” tra i due.

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Come già detto nella parte sul comportamento sismico delle murature della presente tesi, la regolarità (in pianta ed in altezza) riveste una grande importanza. Infatti nel caso ci siano forti asimmetrie in pianta o grandi differenze di rigidezze e masse in elevazione, una parte dell’edificio può avere modi di vibrare e quindi movimenti e cinematismi diversi ed indipendenti dalla restante parte. Questo crea il distacco ed il danneggiamento della parte diversa dal resto, se non adeguatamente vincolata alla struttura.

In Figura 12 si vede una parete danneggiata da un sisma, perché la parte superiore dell’edificio (diversa nella planimetria dal piano sottostante perché più piccolo e posto non sul baricentro dell’edificio a in maniera eccentrica) ha ruotato per effetto delle torsioni causate dall’eccentricità delle masse.

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Un fattore molto importante è quello della qualità della tessitura muraria, quindi sia dei blocchi di muratura, che della malta. Una scarsa qualità può provocare lo “sfogliamento” della muratura e cioè il distacco della parte più esterna delle pareti. Questo capita molto spesso nel caso di pareti a doppio paramento, in cui il paramento interno è ammorsato ai solai, ma non ha elementi di collegamento trasversali con quello esterno, quindi quello esterno quando viene sollecitato fuori dal suo piano e senza collegamenti che ne possano assorbire l’azione si distacca. Si possono notare nelle Figg. 13-14-15 gli effetti dello “sfogliamento” su edifici storici in muratura.

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Figura 6: sfogliamento della muratura

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Le coperture spingenti, in particolar modo quelle di legno ad orditura doppia, che sono molto frequenti nei centri storici del Centro Italia, possono se sollecitate da azioni orizzontali provocare il distaccamento dell’angolo. Questi cinematismi possono essere evitati impiegando coperture non spingenti, cioè coperture dotate di elementi che assorbono le spinte orizzontali (ad esempio le capriate) e che non si appoggiano direttamente sulle murature come in questo caso.

Figura 8: distacco delll'angolo dovuto alla spinta del puntone di copertura

Figura 9: cinematismo di collasso dovuto al puntone di copertura

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Per sollecitazioni della pareti fuori dal loro piano si possono avere vari tipi di ribaltamento: quello semplice (che interessa la singola parete), quello composto (che interessa la singola parete e parte delle pareti ortogonali che di solito si staccano a partire dalle aperture), quello dovuto a flessione della parete che può essere sia verticale che orizzontale. Questi meccanismi sono causati da un insieme di difetti:

- Pareti non ammorsate o ammorsate con cantonali inefficaci;

- Pessimo collegamento tra elementi verticali (pareti) e orizzontali (coperture e orizzontamenti);

- Aperture troppo vicine agli angoli.

L’insieme di queste condizioni, o anche solo una, associate ad una naturale tendenza della muratura a non resistere a trazione e alle azioni fuori dal proprio piano causano la maggior parte dei danni strutturali negli edifici soggetti a sisma.

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Figura 12: meccanismo di ribaltamento per flessione orizzontale Figura 11: meccanismo di ribaltamento composto