Indicazioni progettuali per Quadro Normativo Eurocodice 6 Progettazione delle Strutture in muratura Eurocodice 8 Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture OPCM 3274 – 20.03.2003 OPCM 3316 – 02.10.2003 OPCM 3431 – 03.05.2005 Norme Tecniche per le Costruzioni D.I. pubblicato sulla G.U. n. 222 del 23.09.2005

Per la progettazione in zona sismica le Norme tecniche recitano : Il Committente ed il Progettista di concerto, nel rispetto dei livelli di sicurezza stabiliti nella presente norma, possono far riferimento a specifiche indicazioni contenute in codici internazionali , nella letteratura tecnica consolidata, negli allegati 2 e 3 alla OPCM del 20 marzo 2003 n. 3274 e successive modifiche ed integrazioni. Per le Costruzioni in muratura in particolare, le variazioni introdotte nelle Norme Tecniche sono essenzialmente quantitative rispetto alla Ordinanza 3431, mentre le metodologie di analisi e verifiche introdotte da tale Ordinanza ed alla base di questo volume, restano pienamente valide. Per tali motivi si è deciso di riportare in una Appendice le diversità introdotte dalle Norme tecniche anche complete di una esemplificazione numerica.

verifica in pieno in una Normativa. L’ Ordinanza 3274 del 20.03.2003 nasce sull’ onda emotiva generata dai tragici eventi dovuti al sisma del Molise del 31.10.2002 e si inserisce a colmare un ritardo nel periodico aggiornamento normativo, in particolare in quello sismico. Tale Ordinanza tuttavia risente della grande celerità con cui è stata concepita e realizzata, per cui successivamente, con la Ordinanza 3316 ed in via definitiva con la Ordinanza 3431, si sono meglio tarate e messe a punto numerose prescrizioni conseguenti all’ avvenuto progresso scientifico, alla necessità di aderire maggiormente agli Eurocodici e forse anche a rispondere alle istanze del mondo professionale. In definitiva l’ Ordinanza 3431 è pienamente in linea con la più aggiornata Ricerca scientifica consolidata, circostanza che forse per la prima volta si verifica in pieno in una Normativa. Questa richiamata circostanza, se da un lato qualifica positivamente il testo normativo, dall’ altro rappresenta una vera “ svolta “ nella vita professionale dei Progettisti strutturali.

Da qui la necessità per i progettisti di un aggiornamento “ culturale “ rispetto a consolidate procedure di analisi che pur hanno presentato nel tempo una loro evoluzione. Oggi sono necessarie al progettista solide basi di conoscenza anche di dinamica, di ingegneria sismica e di analisi non lineare. Questa necessità è confermata, per i professionisti, dai numerosi corsi di aggiornamento promossi dagli Ordini degli Ingegneri e, per le generazioni in formazione, dalla continua evoluzione dei Corsi Universitari. Sollecitati dall’ Editore, abbiamo deciso quindi, con questo volume, di fornire un contributo all’ evoluzione culturale in atto. Si è scelto l’ ambito della costruzione muraria,caratterizzata nel tempo dal passaggio da un dimensionamento per analogia, ad una progettazione basata sull’ analisi strutturale e sulle verifiche alle “ tensioni “ in un primo tempo ed agli “ stati limite “ oggi. Di pari importanza è la considerazione che, nel settore dell’ “esistente “, le Costruzioni in muratura rappresentano una cospicua parte del patrimonio edilizio, in particolare storico.

Obiettivo di questo volume è quindi di costituire un percorso il più possibile completo, che parte dai modelli semplici della Dinamica strutturale e dalle nozioni di base dell’ Ingegneria sismica,si sviluppa attraverso i metodi di analisi lineari e non, sino a pervenire alle verifiche di sicurezza agli Stati limite ultimo e di danno. Questo percorso è stato seguito sia per gli edifici di nuova costruzione che per gli esistenti ed è sempre accompagnato da una esemplificazione numerica di dettaglio.

Edifici di nuova costruzione in muratura Edifici in muratura In zona sismica Parte Prima Edifici di nuova costruzione in muratura ordinaria o armata Parte Seconda Edifici esistenti

La Parte Prima è articolata come segue : Edifici di nuova costruzione in muratura ordinaria o armata La Parte Prima è articolata come segue : Introduzione sui materiali e relative prescrizioni per la zona sismica Criteri generali di Progettazione Cenni di Dinamica Introduzione all’ Ingegneria Sismica Valutazione dell’ Azione sismica Metodi di analisi Verifiche di sicurezza per la muratura sia ordinaria che armata Applicazioni

Oscillatore semplice Oscillazioni libere smorzate Spettro normalizzato Parete modellata come telaio con elementi rigidi Analisi statica non lineare

Azione sismica ortogonale al piano della parete, modellata agli elementi finiti Analisi dinamica modale : 1°modo 2° modo 3° modo Modello per la verifica a taglio di una parete in muratura armata Edificio non regolare in altezza studiato con l’ analisi dinamica modale

definite nella Prima Parte, si sviluppa sui seguenti temi : Parte Seconda Edifici esistenti La Parte Seconda, che utilizza con le dovute “ accortezze “ metodologie definite nella Prima Parte, si sviluppa sui seguenti temi : “Conoscenza“ dell’ organismo costruttivo Tecniche d’ intervento Modellazione ed analisi strutturale sotto sisma

Il tema relativo alla “conoscenza dell’ organismo costruttivo comprende: La descrizione tipologica dell’ organismo costruttivo Una sintetica Storia delle Tecniche Costruttive nel loro sviluppo temporale L’ analisi di consistenza e di conservazione nello stato di fatto Una metodologia di prima approssimazione per l’ analisi dello stato di sollecitazione in opera. Segue una rassegna critica delle tecniche d’ intervento, corredata da esemplificazioni esecutive. La definizione dello stato di sollecitazione, prima e dopo l’ intervento, rientra nell’ ambito dei problemi di modellazione ed analisi. In particolare in tale ambito viene introdotta l’ analisi cinematica per Meccanismi “locali”. Conclude l’ esposizione la definizione del Progetto di consolidamento, accompagnata dalla descrizione di un intervento realizzato per un Edificio storico.

Attrezzatura di Prova con martinetti piatti Pareti crollate: meccanismo di 1° modo Possibili tipologie di volte a botte Abaco di possibili danni nelle chiese Attrezzatura di Prova con martinetti piatti

Irrigidimento di un solaio in legno Consolidamenti in fondazione Volte a crociera nervate nel Palazzo del Podestà a Gubbio Meccanismo di I° modo : cinematismo per rottura interna di parete incatenata Parete in muratura armata : verifica a pressoflessione

Appendice Le Norme Tecniche per le Costruzioni contengono alcune novità rispetto a quanto prescritto per gli edifici in muratura in zona sismica dalla 3431 e sono, in alcuni punti, più restrittive rispetto a tale ultima normativa. Le più importanti novità e diversità sinteticamente riguardano : Malte ed elementi per muratura portante Altezze massime consentite in zona sismica Combinazione dell’ azione sismica con le altre azioni Variazione dei coefficienti parziali di sicurezza nelle verifiche, per la muratura ordinaria e per la muratura armata Edifici esistenti

Parte Prima Edifici di nuova 1.Generalità 3. Caratteristiche meccaniche delle murature 2. Materiali Parte Prima Edifici di nuova costruzione 4.Prescrizioni in zona sismica per materiali,murature, orizzontamenti e coperture 5.Criteri generali di progettazione 6. Regole specifiche per gli edifici con struttura in muratura 7. Regole specifiche per gli edifici con struttura in muratura ordinaria 8. Regole specifiche per gli edifici con struttura in muratura armata

Parte Prima Edifici di nuova 9.Strutture soggette a sisma 10. Azione sismica 11. Metodi di analisi Parte Prima Edifici di nuova costruzione 12. Verifiche di sicurezza per gli edifici in muratura ordinaria 13. Verifiche di sicurezza per gli edifici in muratura armata 14. Applicazioni

Parte Seconda Edifici esistenti 15. L’ edilizia esistente. Quadro generale 16. Problematiche del rilievo 17. La verifica della sicurezza Parte Seconda Edifici esistenti 20. Cerchiature e contenimento dei pilastri : analisi del beneficio 19. Il progetto di consolidamento 18. Modellazione ed analisi

Parte Prima 10. Azione sismica Terreni di fondazione Valutazione dell’ azione sismica Zone sismiche,descrizione dell’ azione sismica – spettro elastico, fattori di struttura, spettri di progetto Combinazione dell’ azione sismica con le altre azioni Combinazione delle componenti dell’ azione sismica Fattori d’ importanza Valutazione degli spostamenti

Spettro di progetto Spettro normalizzato Fattori di importanza

Parte Prima 11. Metodi di analisi Modellazione della struttura Analisi statica lineare Analisi statica non lineare Generalità, analisi pushover, problemi di modellazione Analisi dinamica modale Generalità, modello a n gradi di libertà, analisi sismica modale per Edifici con struttura in muratura Analisi dinamica non lineare Azione sismica ortogonale al piano delle pareti

Analisi statica non lineare : progressivo degrado degli elementi costituenti la parete; effetti dovuti al taglio per scorrimento campo elastico campo plastico

Analisi dinamica modale di un edificio non regolare in pianta ed in altezza : i modi di vibrare 3 e 4 innescano moti torsionali nell’ edificio stesso

15. L’ edilizia esistente. Quadro generale Parte Seconda 15. L’ edilizia esistente. Quadro generale Introduzione Ricadute normative e nuova classificazione sismica Evoluzione normativa: il 900 L’ edilizia storica e l’ edilizia recente Le pareti e i pilastri in muratura, strutture murarie di piano, solai in legno, solai in ferro, solai in calcestruzzo armato, coperture a tetto,scale Cenni di storia delle tecniche costruttive

Volte a crociera nervate a livello di sommità ( intradosso delle volte di sottotetto ). Palazzo Pretorio in Gubbio Volte a crociera nervate al terzo livello

Rinforzo di solaio in legno con sottocavalletti lignei, rilevato nel Borgo Tragliata ( Roma ) Innesto saetta – puntone rilevato in una copertura lignea a Gubbio.

Copertura lignea a tetto a due falde. Chiesa di S. Biagio a Corchiano (Vt) Vista dal basso Particolare

17. La verifica di sicurezza Parte Seconda 17. La verifica di sicurezza Introduzione Adeguamento e miglioramento antisismico Le tecniche di intervento Organizzazione tipologica, materiali impiegati, interventi in fondazione, interventi su pareti murarie in elevazione, interventi su pilastri murari, interventi sugli elementi di orizzontamento, interventi sulle coperture Aspetti di modellazione strutturale

Cerchiature in ferro forgiato per i pilastri del Duomo di Orvieto Cerchiature metalliche per i pilastri del loggiato del Complesso del Buon Pastore a Viterbo

Nuova copertura in acciaio e legno nel Palazzo Pretorio in Gubbio

18. Modellazione ed analisi Parte Seconda 18. Modellazione ed analisi Analisi cinematica lineare e non lineare Meccanismi di I° modo. Analisi cinematica lineare Meccanismi di II° modo Considerazioni conclusive sull’ analisi cinematica Valutazione della sicurezza per edifici in muratura esistenti Analisi e verifiche

Cinematismo di base per i meccanismi di II° modo Meccanismo di I° modo : ribaltamento di parete con due piani Meccanismo di II° modo : parete con aperture