Verifiche di edifici in muratura con Eurocodice 6 di seconda generazione: novità e applicazioni pratiche

Cosa sono gli Eurocodici di seconda generazione

Gli Eurocodici di seconda generazione sono stati sviluppati con l'intento di offrire norme più chiare e rispondenti alle esigenze dei progettisti, rendendone così più agevole l’utilizzo. Le nuove versioni mirano ad allinearsi ai progressi tecnico-scientifici e all'evoluzione dell'industria delle costruzioni, migliorando al contempo la facilità d'uso delle norme e riducendo il numero di parametri da determinare a livello nazionale.

Nel maggio 2022, la norma europea UNI EN 1996-1-1:2022 è stata ratificata dal Presidente dell'UNI, entrando a far parte del corpo normativo nazionale come "Eurocodice 6 - Progettazione delle strutture in muratura - Parte 1-1: Regole generali per strutture di muratura armata e non armata".

Nell’articolo dedicato all'Eurocodice 6 a cui si rimanda per approfondimenti, sono ampiamente dettagliate organizzazione, contenuti e principali novità rispetto alle versioni precedenti del nuovo Eurocodice per costruzioni in muratura.

L’implementazione delle novità introdotte dall’Eurocodice 6

In generale la norma fornisce regole per edifici di tipo ordinario; per tipologie che non vengono specificamente trattate, potrà comunque applicarsi la norma stessa, apportando le necessarie integrazioni.

Le innovazioni introdotte dall’Eurocodice 6 relativamente alle strutture in muratura ordinaria sono state implementate all’interno di Pro_SAP e di seguito descritte, sottolineando in particolare analogie e differenze rispetto a quanto presente nel DM 17/01/2018 (NTC): è importante precisare infatti che l’implementazione ha ricalcato quanto più possibile quella già presente per le NTC in modo da semplificare il passaggio dall’una all’altra norma.

Qui trovi tutte le informazioni sul software strutturale PRO_SAP

Per quanto riguarda la muratura armata, questa sarà oggetto di un futuro approfondimento e per quanto riguarda la muratura non portante, quale i tamponamenti, è disponibile un utile riferimento nell’articolo.

Le principali novità implementate in Pro_SAP riguardano i paragrafi 8.2, 8.3 e 8.5 dell’Eurocodice 6.

Verifica di pareti con carichi prevalentemente verticali

(8.2 Verification of unreinforced masonry walls subjected to mainly vertical loading)

La verifica si basa sul confronto domanda-capacità in termini di forza assiale totale N_Ed, utilizzando il fattore di riduzione della capacità Φ, funzione dell’eccentricità e del materiale.

N_Rd = Φ l t f_d

Il fattore Φ è dato dal prodotto dei fattori Φ longitudinale e Φ trasversale.

Questo metodo è presente, con molte analogie, nella normativa italiana già a partire dal DM 1987 e nelle successive edizioni delle norme tecniche (vedasi 4.5.6.2 del DM 17/01/2018 e C4.5.6.2 della circolare 21/01/2019).

E’ utile segnalare che per elementi di area A inferiore a 0.1 mq la capacità è ulteriormente ridotta del fattore (0.7 + 3A).

Il fattore Φ longitudinale, è unicamente legato all’eccentricità el della forza assiale:

ϕ_l = 1 - (2∙e_l) / L

Il calcolo del fattore Φ trasversale si distingue in base alla posizione di calcolo: per sommità e base della parete esso è legato unicamente all’eccentricità del carico assiale ed è indicato come Φ_i secondo la formula seguente: 

ϕ_i = 1 - (2∙e_i) / L

Per le sezioni intermedie viene indicato con Φ_m e contempla gli effetti legati sia alla snellezza della parete che alle proprietà meccaniche della muratura e deve essere assunto secondo quanto indicato nell’Appendice F della UNI EN 1996-1-1:2022.

L’appendice riporta infatti un aggiornamento dei valori del fattore di riduzione di capacità Φ_m che deriva da recentissimi studi numerici e attività sperimentali.

Il programma opera automaticamente la distinzione tra sezioni di sommità, base e intermedie sia nell’ambito della modellazione a telaio che a elementi finiti triangolari e quadrangolari consentendo un agevole controllo puntuale.

Questa verifica è implementata per le combinazioni non sismiche, in analogia con le NTC.

Il nuovo EC, nell’annesso C introduce, inoltre, una verifica semplificata per carichi prevalentemente verticali nel caso di sezioni delle pareti che presentino elevate eccentricità con limitato carico assiale. Questa condizione è frequente negli edifici, in generale ai piani più alti e nelle pareti parallele all’orditura del solaio.

Nel dettaglio, in presenza di uno sforzo assiale inferiore a un terzo della capacità (N_Ed < 0.33 t f_d) e di eccentricità maggiore di un terzo dello spessore (e > 0.33t) è consentito utilizzare uno stress block e verificare la sezione che altrimenti potrebbe avere capacità nulla.

Con semplici calcoli si può dimostrare che questa modellazione conduce a una verifica unitaria in quanto la capacità coincide con la domanda (con riferimento all’immagine soprariportata):

a = N_Ed / f_d
e = (t – a) /2
Φi = 1 – 2 e/t = 1 – t/t + a/t = a/t
N_Rd = a/t f_d t = a f_d = N_Ed

Si osserva che questa semplificazione trova applicazione quando le concomitanti azioni nel piano sono trascurabili.

Qualora le condizioni per effettuare tale verifica semplificata siano soddisfatte, automaticamente Pro_SAP la attiva.

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L'articolo continua con la trattazione: 

• Verifica con carichi combinati verticali e orizzontali nel piano (8.3 Verification of unreinforced masonry walls subjected to combined vertical and horizontal loading in the plane of the wall)
  
• Verifica con carichi combinati verticali e orizzontali ortogonali (8.5 Verification of unreinforced masonry walls subjected to combined vertical and lateral loading)
  
• Tabella riassuntiva: differenze principali tra NTC 2018 e Eurocodice 6 (UNI EN 1996-1-1:2022)

Concludendo...

L'introduzione dell'Eurocodice 6 di seconda generazione rappresenta un passo importante verso una progettazione delle strutture in muratura più moderna e scientificamente aggiornata. Le modifiche introdotte, pur mantenendo una sostanziale continuità con le normative previgenti, offrono strumenti più precisi e flessibili, migliorando la chiarezza e l'efficienza delle verifiche. L'integrazione operativa nel software Pro_SAP garantisce ai progettisti una transizione fluida, permettendo di applicare fin da subito le nuove disposizioni in modo semplice e affidabile.

E’ possibile trovare riferimenti in merito nel pdf delle news che accompagnano il rilascio della versione 24.10 di Pro_SAP scaricabile al seguente link.