La muratura portante nelle NTC 2018: materiali e parametri meccanici

Mosele F.

I contenuti delle precedenti NTC 2008 relativamente ai materiali che compongono la muratura (blocchi e malta) sono sostanzialmente confermati dalle nuove NTC 2018, apportando comunque qualche aggiustamento e miglioria.

Ci sono stati invece importanti cambiamenti in relazione alle metodologie di determinazione dei parametri meccanici della muratura portante. Il progettista può ora stimare praticamente tutte le possibili tipologie murarie impiegabili per la realizzazione di muratura portante strutturale.

1. Premessa

In questo articolo si approfondiscono i contenuti del §11.10 del D.M. 17/01/2018 (di seguito NTC 2018) e della circolare n.7 del 21/01/2019 applicativa delle NTC 2018.

Il §11.10 delle NTC 2018 fornisce i necessari riferimenti e collegamenti alle norme europee armonizzate per:

  • l’apposizione della Marcatura CE
  • le regole sulle prove di accettazione da svolgere sui blocchi e sulla malta
  • i metodi di determinazione dei parametri meccanici della muratura

2. Il materiale muratura

Considerate le molteplici tipologie di muratura, è importante distinguere in particolare tra:

  • Muratura moderna
    (murature che ottemperano ai requisiti ed alle regole di progetto della normativa per la realizzazione di nuove costruzioni);
  • Muratura esistente
    (tutte le altre tipologie di muratura)

Il distinguo riguarda tutte le proprietà, comprese quelle strutturali.

Le nuove NTC 2018 confermano i concetti delle NTC 2008 e definiscono la muratura come “costituita da un assemblaggio organizzato ed efficace di elementi resistenti e malta”. In quanto tale, la muratura è un materiale le cui proprietà meccaniche dipendono dalle caratteristiche dei singoli materiali oltre che dalle modalità di assemblaggio.

2.1 I blocchi e le relative prove di accettazione

I blocchi per muratura devono essere conformi alla pertinente norma armonizzata e recare la marcatura CE.
In relazione al sistema di valutazione i blocchi per muratura portante possono essere così categorizzati:

Categoria I
(il fabbricante è tenuto a dichiarare una resistenza a compressione caratterizzata da una probabilità di insuccesso nel raggiungerla non maggiore del 5%.)

Categoria II
(non sono tenuti a soddisfare il requisito dei blocchi di Categoria I. Rimane discrezione del fabbricante applicare un’opportuna metodologia per dichiarare la resistenza a compressione del blocco).

Importante notare che, come viene evidenziato nell’articolo completo, contrariamente a quanto sembrerebbe, i blocchi di Categoria I non sono più sicuri di quelli di Categoria II.
Rispetto alle NTC 2008 le modalità di esecuzione del controllo di accettazione dipendono ora anche dal tipo di resistenza dichiarata dal fabbricante (media o caratteristica) e dal volume della fornitura anche in relazione alla Categoria di appartenenza del blocco (Categoria I o II).

Tutte gli esempi e le formule di calcolo sono presenti nell’articolo completo.

Per come è costruita la procedura del controllo di accettazione, essa risulta più restrittiva rispetto ai metodi di valutazione della resistenza a compressione del blocco applicabili per Categoria II e generalmente anche per Categoria I.

Ampliando il tema della sicurezza strutturale all’intera costruzione di muratura, si osserva che per la progettazione alle azioni non sismiche il livello di sicurezza garantito da una muratura realizzata con blocchi di Categoria II è maggiore rispetto quello raggiunto con blocchi di Categoria I.

2.2 La malta e relative prove di accettazione

La malta per murature sono suddivise in tre categorie:

  • malte prodotte in fabbrica a prestazione garantita;
  • malte prodotte in fabbrica a composizione prescritta;
  • malte prodotte in cantiere mediante miscele di sabbia, acqua ed altri componenti leganti.

Le NTC 2018 hanno apportato solo degli aggiustamenti rispetto le precedenti norme. Un’importante novità è invece l’introduzione dell’obbligo di esecuzione di prove di accettazione anche per la malta ad uso strutturale, a carico del Direttore dei Lavori, allo scopo di verificare che la resistenza della malta rispetti i valori di progetto assunti e specificati dal progettista.

Informazioni e modalità di calcolo sono presenti nell’articolo completo.

3. Parametri meccanici della muratura

I parametri meccanici fondamentali che caratterizzano una muratura portante sono quattro:

  • resistenza caratteristica a compressione, fk;
  • resistenza caratteristica a taglio in assenza di carichi verticali, fvk0;
  • modulo di elasticità normale secante, E;
  • modulo di elasticità tangenziale secante, G.

Tutti i dettagli dei parametri sono presenti nell’articolo completo.

3.1 Resistenza a compressione, fk

La resistenza a compressione può essere valutata in due modi: determinazione sperimentale oppure stima in funzione delle proprietà dei componenti (blocchi e malta).

Determinazione sperimentale
Non ci sono sostanziali differenze tra la procedura prevista dalle precedenti NTC 2008 e la nuova procedura richiamata dalle NTC 2018.

Stima in funzione delle proprietà dei componenti
Le NTC 2018 hanno ampliato la possibilità di stima della resistenza a compressione della muratura senza la necessità di ricorrere alla determinazione sperimentale, coprendo sostanzialmente tutte le tipologie di muratura realizzabili.

3.2 Resistenza a taglio in assenza di tensioni normali, fvk0

La resistenza a taglio in assenza di tensioni normali può essere valuata in due modi: determinazione sperimentale oppure stima in funzione delle proprietà dei componenti (blocchi e malta).

Determinazione sperimentale
I risultati ottenuti sperimentalmente ai sensi del previgente decreto, rimangono validi ed utilizzabili, ovviamente solo a parità di caratteristiche dei materiali impiegati (blocchi e malta).

Stima in funzione delle proprietà dei componenti
Le NTC 2018 anche per la stima della resistenza caratteristica a taglio in assenza di carichi verticali fvk0, hanno ampliato la possibilità di valutazione senza ricorrere a prove sperimentali, fornendo gli elementi per stimare praticamente tutte le tipologie di murature realizzabili.

3.3 Resistenza a taglio, fvk

La resistenza caratteristica a taglio della muratura fvk si ricava tramite una relazione alla Mohr-Coulomb, fornita dalle NTC 2018 e rimasta invariata rispetto alle precedenti norme.
Ciò che è stato profondamente cambiato è invece il valore di resistenza caratteristica a taglio limite fvk,lim, che è stato inoltre differenziato a seconda del tipo di blocco e di tipologia muraria.

3.4 Moduli di elasticità secanti, E e G

In sede di progetto, i moduli di elasticità secanti, in mancanza di determinazioni sperimentali, possono essere valutati secondo le seguenti relazioni fornite dalle NTC 2018 e mantenute invariate rispetto il previgente decreto.

Nell’articolo completo

Scarica l’articolo completo di Murature Oggi 129 per tutti gli approfondimenti, gli esempi e i grafici che esplicitano l’andamento dei parametri meccanici definiti dalle NTC 2018.