Strutture miste con pareti in muratura portante

Le strutture miste con pareti in muratura portante ed elementi in cemento armato sono un’interessante soluzione tecnologica alternativa alla sola muratura; un’alternativa utile sia in caso di riqualificazione di edifici esistenti che in caso di nuove costruzioni. Si tratta di edifici misti quando la struttura portante integra elementi di diversa tecnologia per poter sfruttare al meglio le potenzialità derivanti da ciascun materiale.

Per approfondire l'argomento Logical Soft ha realizzato un interessante Focus dove si spiega come valutare se una struttura è mista o omogenea e come valutare la sicurezza sismica dell'edificio misto ossia quando entrambi i materiali concorrono alla resistenza sismica

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Strutture miste: struttura perimetrale portante in muratura e pilastri in c.a.

Il caso più diffuso è quello di edifici con struttura perimetrale portante in muratura e pilastri in calcestruzzo armato posti internamente oppure esternamente: questa soluzione permette di sfruttare una maggiore libertà nella distribuzione degli spazi interni ed esterni senza rinunciare alle proprietà di resistenza sismica della muratura e a fronte, in alcuni casi, di costi più contenuti.

Le Norme Tecniche per le Costruzioni trattano le strutture miste nel capitolo 7.8.5:

“Nell’ambito delle costruzioni di muratura è consentito utilizzare strutture di diversa tecnologia per sopportare i carichi verticali, purché la resistenza all’azione sismica sia integralmente affidata agli elementi di identica tecnologia. Nel caso in cui si affidi integralmente la resistenza alle pareti in muratura, per esse devono essere rispettate le prescrizioni di cui ai punti precedenti. Nel caso si affidi integralmente la resistenza alle strutture di altra tecnologia (ad esempio pareti in c.a.), devono essere seguite le regole di progettazione riportate nei relativi capitoli della presente norma. In casi in cui si ritenesse necessario considerare la collaborazione delle pareti in muratura e dei sistemi di diversa tecnologia nella resistenza al sisma, quest’ultima deve essere verificata utilizzando i metodi di analisi non lineare.

Non demandando al capitolo 8 la trattazione degli edifici misti, le NTC2018 ammettono la possibilità di progettare con diverse tecnologie anche nuove costruzioni. E’ pur vero che la norma mette chiaramente in luce la necessità di analizzare il comportamento sismico della struttura per identificare a quale tecnologia sia affidata la resistenza sismica complessiva .

L’analisi deve avere lo scopo di determinare se effettivamente entrambi i materiali partecipino alla resistenza sismica della struttura o se non si tratti invece di un edificio con caratteristiche omogenee, in muratura portante piuttosto che cemento armato. 

 

Come valutare in pratica se la struttura possa considerarsi "mista" oppure "omogenea"?

E’ possibile adottare uno dei due metodi:

• il primo, più speditivo, si basa sulla valutazione della percentuale di incidenza della rigidezza di ciascuno dei due materiali rispetto al totale.
Se per entrambi i materiali il rapporto in percentuale tra rigidezza del singolo materiale e totale è superiore al 15%, la struttura potrà essere considerata "mista"; in alternativa dovrà essere considerata "omogenea" affidando l'intera resistenza sismica ad uno dei due materiali.

• il secondo metodo si basa sulla valutazione degli spostamenti a livello di impalcato in presenza o in assenza di elementi resistenti in calcestruzzo.
Se gli spostamenti risultano invariati nelle due direzioni allora la struttura sarà da considerarsi “omogenea”, in alternativa sarà invece da considerarsi “mista".

La risposta sismica dell’edificio è certamente più prevedibile in caso di struttura omogenea e la normativa orienta il progettista a realizzare strutture che affidino la resistenza sismica ad un unico materiale. In alcune situazioni però è necessario considerare la collaborazione delle pareti in muratura e dei sistemi di diversa tecnologia nella resistenza al sisma. In questi casi deve essere chiaro quali materiali partecipano alla resistenza sismica e in che modo eseguire la progettazione sismica dell’edificio. 

Il focus ‘Strutture miste muratura - cemento armato‘ è dedicato ad approfondire gli edifici misti puntualizzando come identificare se una struttura è ‘mista’ o ‘omogenea’ e come valutarne la sicurezza sismica. Si propongono inoltre analisi pratiche ed esempi di strutture composte con elementi in muratura e cemento armato progettati con TRAVILOG.

 

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