Coefficienti correttivi delle caratteristiche meccaniche delle murature secondo la Circolare n. 7/2019

Confronto con alcune sperimentazioni condotte su edifici reali 

La Circolare esplicativa n. 7 del 21 gennaio 2019 ha introdotto alcune novità relativamente ai valori dei parametri meccanici delle murature esistenti. In particolare, nella tabella C8.5.I sono state introdotte nuove tipologie murarie e sono stati modificati alcuni valori dei parametri di resistenza e dei moduli elastici. Anche la tabella C.8.5.II è stata modificata; tra le varie novità è stato introdotto un valore massimo del coefficiente migliorativo da considerare nel caso di uso combinato di diverse tecniche di consolidamento.

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Nel presente articolo sono stati confrontati i valori indicati dalla circolare per la resistenza a taglio media per alcune tipologie murarie con i risultati di 21 prove di compressione diagonale realizzate dagli autori su edifici reali, sia su murature non rinforzate che su murature rinforzate con due diverse tecniche: iniezioni di malta e applicazione sulle due superfici murarie di intonaco armato con rete in materiale composito GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer). Due di questi pannelli murari erano stati rinforzati con entrambe le tecniche, dando così modo di determinare l’efficacia del rinforzo combinato.


muratura-borri.JPGI parametri meccanici della muratura negli interventi su edifici esistenti

A partire dal 1981, con la circolare del Ministero dei Lavori Pubblici n. 21745, le normative tecniche italiane sulle costruzioni hanno fornito per diverse tipologie murarie i valori delle resistenze meccaniche da adottare nei progetti di intervento su costruzioni esistenti in caso di mancanza di dati sperimentali. I valori dei parametri meccanici sono stati aggiornati all’emanazione di ogni nuova norma, fino ad arrivare a quelli oggi suggeriti dalla circolare esplicativa n. 7 del 2019 del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, recante “Istruzioni per l’applicazione dell’«Aggiornamento delle Norme Tecniche per le Costruzioni» di cui al decreto ministeriale 17 gennaio 2018”.

La possibilità di utilizzare valori delle proprietà meccaniche indicati dalla norma è fondamentale nei progetti di miglioramento o di adeguamento sismico. Di solito, infatti, non è possibile eseguire prove in situ che permettano la valutazione diretta di tali parametri, visto l’elevato costo delle prove in situ e la loro invasività. Va inoltre sottolineato che la complessità della realtà edilizia in Italia e la stratificazione storica che la caratterizza determinano spesso la presenza di numerose tipologie murarie in uno stesso edificio, rendendo comunque difficile un approccio diretto, cioè di tipo sperimentale, alla caratterizzazione meccanica di tutte le tipologie.

Le stesse linee guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale (DPCM 9 febbraio 2011) suggeriscono di approfondire quanto più possibile l’analisi storica della costruzione e le operazioni di rilievo materico in modo da limitare le prove sperimentali a quelle strettamente indispensabili al progetto e ridurne quindi l’impatto sulla conservazione del manufatto.

La sperimentazione: confronto delle resistenze a taglio ottenute dalla sperimentazione e quelle della Circolare 7/2019

Fra il 2009 e il 2018 gli autori hanno realizzato varie campagne sperimentali. Tra di esse vengono qui considerate 21 prove di compressione diagonale condotte in situ su pannelli murari ricavati all’interno di edifici di varie tipologie. In particolare, sono stati testati campioni rinforzati con due differenti tecniche: le iniezioni di malta e la tecnica CRM (Composite Reinforced Mortar) consistente nell’applicazione alle due superfici murarie di intonaci armati con reti in materiale composito GFRP collegati fra loro da connettori trasversali.

Le iniezioni di malta sono una tecnica ampiamente studiata (Binda et al. 1997; Mazzon 2010; Olivera et al. 2012; Silva et al 2014; Vintzileou et al. 2015), la cui efficacia dipende dalle caratteristiche della malta impiegata nel rinforzo e dalla presenza di vuoti nella muratura su cui si interviene, nonché dalla loro interconnessione.

La tecnica del CRM consente di ottenere incrementi di resistenza elevati (Gattesco e Boem 2015), del tutto analoghi a quelli conseguibili con la tradizionale tecnica dell’intonaco armato con rete elettrosaldata (Padalu et al. 2018; Ghiassi et al. 2012; Churilov e Dumova-Jovanoska 2013).

L’impiego di una rete in GFRP in luogo della tradizionale rete elettrosaldata permette di superare i problemi di durabilità che caratterizzavano il tradizionale intonaco armato, causati dalla corrosione della rete di rinforzo in acciaio. Inoltre, la possibilità di adottare spessori inferiori e malte a base di calce idraulica, caratterizzate da moduli elastici inferiori rispetto alle malte cementizie, consente di ridurre l’incremento di rigidezza associato a tale rinforzo.

Lo scopo del presente articolo è quello di mettere a confronto le resistenze a taglio medie ottenute sperimentalmente con i valori proposti dalla circolare esplicativa n. 7/2019 per le corrispondenti tipologie murarie. In particolare, i coefficienti amplificativi proposti alla tabella C8.5.II per alcune tecniche di rinforzo sono stati comparati con gli incrementi di resistenza ottenuti dalle prove sperimentali.

In due dei casi esaminati, i campioni testati erano stati rinforzati applicando entrambe le tecniche prima citate ed è stato quindi possibile confrontare il coefficiente amplificativo determinato sperimentalmente con il limite massimo introdotto dalla circolare n.7/2019.

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Articolo tratto dagli Atti del XVIII Convegno ANIDIS - Ascoli Piceno, 2019