EDIFICI IN MURATURA La muratura è uno dei più antichi materiali da costruzione, ma l'applicazione dei principi dell'ingegneria strutturale a questo materiale.

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1 EDIFICI IN MURATURA La muratura è uno dei più antichi materiali da costruzione, ma l'applicazione dei principi dell'ingegneria strutturale a questo materiale è piuttosto recente. Ciò ha portato, nei tempi più antichi, al sovradimensionamento delle pareti murarie negli edifici con più di due piani ed in tempi più recenti ad un relativo abbandono di tale tipologia strutturale a favore del cemento armato.

2 Attualmente, grazie anche alla realizzazione di murature armate, la costruzione in muratura di mattoni risulta in molti casi competitiva, grazie alla possibilità delle pareti in muratura di svolgere funzioni che in una struttura intelaiata devono essere svolte separatamente. Le pareti in muratura infatti costituiscono allo stesso tempo la struttura, la suddivisione dello spazio, l'isolamento termico e acustico, la protezione dagli agenti esterni.

3 Anche dal punto di vista della resistenza ai carichi e della trasmissione di questi al terreno di fondazione, l'edificio in muratura si presenta più razionale. Nel caso di sollecitazioni sismiche, ad esempio, nelle pareti è localizzata la maggior parte della massa e quindi delle forze d'inerzia, e quanto maggiore è la sezione della parete tanto maggiore è la forza d'inerzia ma anche la sua rigidezza e la sua resistenza. In caso di sisma la struttura in muratura è molto più vantaggiosa rispetto ad una struttura intelaiata. In questo caso infatti le forze che si generano sono forze di inerzia: il sisma trasmette un'accelerazione dalla base dell'edificio alle sovrastrutture, che, per la legge di Newton F = m · a, dà luogo ad una forza che sarà quindi proporzionale alla massa dell'elemento su cui agisce. Quindi su una struttura in muratura le forze d'inerzia andranno ad agire sui setti murari e saranno tanto più intense quanto maggiori saranno le dimensioni dei setti. Ma all'aumentare delle dimensioni, aumentano anche la rigidezza e la resistenza dell'elemento, per cui tali forze d'inerzia vengono assorbite senza problemi. Nel caso di una struttura intelaiata, le forze d'inerzia saranno invece più intense nelle tamponature che nei telai (in quanto dotate di maggior massa), che però non sono elementi resistenti e quindi non sono in grado di assorbire le forze esercitate.

4 Quindi la distribuzione delle azioni, sia quelle dirette che quelle derivanti dalla funzione di controvento, è in generale favorevole perché segue la distribuzione delle rigidezze e delle resistenze. E' grazie a questa qualità intrinseca se molte costruzioni in muratura sono riuscite a sopravvivere per secoli ed a far fronte a sollecitazioni talvolta molto severe.

5 Il materiale "muratura" La muratura è un materiale composito ottenuto mediante la sovrapposizione di elementi resistenti - pietre naturali o squadrate, blocchi artificiali - (eventualmente) regolarizzando le superficie di contatto fra gli elementi con un legante - malta, in genere di calce o cementizia. Per legante non si intende collante, ma un materiale che regolarizza il contatto, che altrimenti avverrebbe per punti nei quali le tensioni si concentrerebbero, raggiungendo valori alti tanto da innescare fratture.

6 Il termine "muratura" raggruppa molte tecniche diverse che si differenziano notevolmente l'una dall'altra, sia per gli ambiti di impiego, sia per le caratteristiche di comportamento e di conservazione. Si possono così distinguere: strutture a blocchi lapidei senza connessione di malta (mura ciclopiche, templi, cattedrali gotiche, ...) monoliti o megaliti: costruzioni realizzate con pochi grandi blocchi di pietra

7 muratura di blocchi lapidei con connessione di malta
di pietra squadrata Tra le murature abbiamo quella con blocchi lapidei (pietra squadrata e non) con connessione di malta: nel caso in cui la pietra sia appena sbozzata aumenta la quantità di malta. I muri possono essere organizzati in più strati, anche debolmente connessi fra loro. Ad esempio, nella muratura a sacco ci sono due strati esterni in pietra: internamente c'è un riempimento di conglomerato (sassi, frantumi di laterizio, eventualmente legati da un legante povero, a comportamento meccanico scadente).

8 muratura di blocchi lapidei con connessione di malta
di pietra non squadrata tessitura regolare

9 muratura di pietra non squadrata - tessitura irregolare

10 murature caotiche e miste

11 muri a più strati due paramenti aderenti, debolmente interconnessi due paramenti esterni (pietra squadrata o sbozzata, mattoni), riempimento interno di conglomerato di pietre irregolari o mattoni spezzati legati da malta

12 la presenza di collegamenti - diatoni -, rende il comportamento delle murature a più strati simile a quello delle murature monostrato, tanto più quanto più sono fitti ed efficaci i collegamenti Nelle murature a più strati possono essere presenti i diatoni, collegamenti fra più strati che rendono il comportamento di una parete pluristrato simile a quella di una muratura monostrato, quanto più sono fitti e efficaci. I diatoni sono in genere realizzati con pietre più grosse che occupano trasversalmente lo spessore di più strati.

13 Tipologie murarie a doppio paramento
Si parla di muratura mista quando si ha l'alternarsi di fasce in pietrame a materiale di caratteristiche migliori, a spessore minore. Una muratura siffatta si dice in pietrame listata. (a) a sacco con nucleo incoerente (b) a sacco con nucleo parzialmente vuoto (c) a doppio paramento senza elementi trasversali di collegamento (diatoni) (d) a doppio paramento con elementi trasversali di collegamento (diatoni) (e) a doppio paramento con ricorsi in mattoni pieni a tutto spessore

14 di pietrame listata Murature miste
intercalata da ricorsi orizzontali costituiti da almeno due filari di laterizio pieno Si parla di muratura mista quando si ha l'alternarsi di fasce in pietrame a materiale di caratteristiche migliori, a spessore minore. Una muratura siffatta si dice in pietrame listata. intercalata da fasce di conglomerato semplice o armato

15 Muratura di mattoni in foglio o di costa ad una testa a quattro teste
Si parla invece di murature di mattoni quando gli elementi resistenti sono blocchi fabbricati in laterizio o cls. Si classificano a seconda della tessitura. Ciò che è importante nelle murature è lo sfalsamento dei giunti: a tale scopo solitamente i mattoni hanno dimensioni modulari. a due teste a tre teste

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18 Riferimenti bibliografici
Macchi G., Magenes G.: "Le strutture in muratura", in Ingegneria delle strutture, vol. 3, UTET, 2002. Beconcini M.L.: "Costruzioni in zona sismica", Ed. PLUS, Pisa, 2009.