Gli edifici in muratura: concetti generali

Le opere strutturali in muratura pur avendo origini antichissime, ancora oggi trovano diffuso impiego nelle costruzioni civili. I vantaggi indiscussi della muratura sono riconducibili alla sua durabilità, semplicità costruttiva e affidabilità, anche in condizioni sismiche.

Muratura: materiale eterogeneo
La muratura è, in effetti, realizzata dall'unione di due materiali: la pietra o mattoni e la malta; quest'ultima ha la funzione di colmare e riempire i vuoti tra gli elementi lapidei e di collegare gli stessi al fine di realizzare un unico sistema quanto più compatto possibile.
Tale eterogeneità porta a considerare delle proprietà "medie" e non puntuali. La via sperimentale per caratterizzare le specifiche meccaniche e di resistenza della muratura è valida solo per le nuove murature ma appare alquanto aleatoria per gli edifici esistenti, per i quali le prove distruttive e non hanno soltanto un valore circoscritto ed orientativo.
Al contrario dei nuovi edifici, per quelli esistenti assume grande importanza il livello di conoscenza storica della costruzione, legato alla lettura in sito del suo quadro fessurativo, il quale ben evidenzia le patologie ed i deficit strutturali, suggerendo le corrette strategia di intervento.

Quale metodo di calcolo adottare per la muratura
Con l'attuale nuova normativa il metodo semiprobabilistico agli stati limite è quello ormai definitivamente recepito ed utilizzato. Il metodo di analisi e verifica consiste essenzialmente nel confrontare le caratteristiche della sollecitazione esterne di calcolo con quelle resistenti di calcolo degli elementi stessi, verificando che, in ogni combinazione di carico, le resistenze siano sempre maggiori delle sollecitazioni.
Stante l'elevata rigidezza e le modeste deformazioni per le strutture murarie è più che sufficiente operare analisi allo S.L.U., ossia allo Stato Limite Ultimo, tralasciando le verifiche allo Stato limite di danno o di esercizio.

I criteri di una buona progettazione in zona sismica
Le nuove norme tecniche stabiliscono puntuali criteri di progetto e requisiti geometrici che devono possedere tutti i nuovi edifici da realizzarsi in muratura. Le piante devono essere quanto più possibile compatte e simmetriche rispetto ai due assi ortogonali; le aperture verticali devono essere allineate (in caso contrario la resistenza effettiva è demandata alla sole zone di muratura continua dalle fondazioni al piano di verifica); i solai devono essere ben ammorsati nei muri, al fine di poter trasmettere idoneamente le azioni orizzontali di natura sismica; sempre i solai e le coperture devono preferibilmente risultare non spingenti oppure le spinte assorbite da idonei elementi strutturali; gli spessori dei setti ai vari piani devono rispettare determinati valori minimi. Altri dettagli riguardano i particolari costruttivi e realizzativi, quali incroci tra muri, cordoli, controventi, architravi e posizionamento di aperture.

Il concetto di regolarità
Gli edifici regolari rappresentano una particolare categoria prevista dalla normativa, le cui particolarità possono semplificare notevolmente determinate scelte progettuali, di calcolo e di verifica. In sostanza, il requisito di regolarità assicura che i primi modi di vibrare della struttura siano molto simili e paragonabili a quelli di una mensola verticale, con un totale coinvolgimento dell'intera massa strutturale, ad esclusione delle frequenze di tipo torsionale. Il concetto di regolarità va inquadrato sia in termini di "pianta" che di "altezza".
Un edificio è regolare in pianta se:
a) la sua configurazione planimetrica è compatta e pressoché simmetrica per massa e rigidezza nelle due direzioni principali ortogonali;
b) i solai sono infinitamente rigidi nel loro piano, tali da distribuire le azioni sismiche alle pareti in funzione della relativa posizione e rigidezza.

Un edificio è regolare in altezza se:
a) le pareti e i telai resistenti sono estesi a tutt'altezza;
b) masse e rigidezze sono pressoché costanti per tutta l'altezza del fabbricato;
c) rapporto tra resistenza effettiva e richiesta pressoché costante per ogni piano.