Apertura di vani in muratura portante - Parte 3: la costruzione della curva di capacità.

Ciao a tutti, nella prima parte dell'articolo abbiamo parlato in generale di cosa è possibile fare o meno e quali siano le prescrizioni quando si vuole realizzare una nuova apertura su muratura portante, nella seconda parte dell'articolo abbiamo visto invece come calcolare la rigidezza della parete prima e dopo l'intervento. In questa terza e conclusiva parte andremo a vedere le restanti verifiche da effettuare costruendo la curva di capacità della parete prima e dopo l'intervento.

Esempio di cerchiatura metallica

Il calcolo della resistenza a taglio del singolo pannello murario
A differenza delle murature nuove dove viene utilizzato criterio di rottura a taglio scorrimento di Coulomb per le costruzioni esistenti viene utilizzato il metodo di rottura a taglio-diagonale utilizzando la famosa formula di Turnsek cacovic:

dove:

l = la lunghezza del pannello

t = spessore del pannello;

σ0 = tensione normale media, riferita all'area totale della sezione (σ0 = P/lt, con P forza assiale agente positiva se di compressione);

ftd = resistenza di calcolo a trazione per fessurazione diagonale della muratura pari a 1,5 volte la resistenza di calcolo a taglio della muratura;

b = coefficiente correttivo legato alla distribuzione delle tensioni tangenziali sulla sezione, dipendente dalla snellezza della parete. Si può assumere b = h/l, comunque non superiore a 1,5 e non inferiore a 1, con h altezza del pannello.

N.B: - essendo un analisi non lineare non viene utilizzano nessun fattore di sicurezza. facendo un confronto tra stato attuale e modificano non viene utilizzato il fattore di confidenza F.C.

Il calcolo dello spostamento elastico ed ultimo del singolo pannello

- Spostamento elastico

de  = Vt / Ki (spostamento al limite elastico dell'i-esimo setto)
dove Vt è il taglio ultimo dell'elemento e Ki  è la sua rigidezza

- Spostamento ultimo

du  = lo spostamento ultimo è dato dal valore minimo tra i seguenti:

• du= 0,004 · h dove h è l'altezza deformabile del maschio murario;
• du= de · μ dove μ è la duttilità del maschio murario e vale 1,5 per le murature esistenti e 2 per le murature nuove o consolidate.

N.B. in realtà la normativa dice di prendere du= 0,004 · h ma ritengo più corretto utilizzare la soluzione da me proposta.

Il calcolo dello spostamento elastico ed ultimo del telaio in acciaio

Per quanto riguarda il telaio in acciaio avremo:

- Taglio Ultimo

Vu= 2·M,rd·n/h

- Spostamento Elastico

de = Vu/Ktelaio

- Spostamento Ultimo

du=de·μ dove μ è la duttilità del telaio che vale 2,5.

Costruzione delle curve di capacità

Ora che conosciamo la rigidezza, il taglio ultimo e gli spostamenti elastico ed ultimo di ogni singolo elemento della nostra parete prima e dopo l'intervento possiamo andare a creare le nostre curve di capacità dei singoli elementi.

La curva di capacità totale della parete è data dalla somma delle curve di capacità dei singoli elementi. Si costruiscono così le curve di capacità della parete allo stato attuale e allo stato modificato.

La normativa non specifica come valutare lo spostamento ultimo dell'intera parete, quindi spetta la professionista scegliere un criterio:

• lo spostamento che porta a rottura il primo maschio murario
• lo spostamento che porta a rottura l'ultimo maschio murario. (SCONSIGLIATO)
• il punto dove il taglio resistente vale 0,85 Vu.

La curva di capacità di una parete data dalla somma delle curve dei suoi elementi

Infine andremo a confrontale le curve di capacità della parete prima e dopo l'intervento 

affinché le verifiche risultino soddisfatte dovremo verificare che:

• Vt.fin.u ≥ Vt.in.u 
• dufin.≥duin.
• 0,85•Kin≤Kfin ≤1,15• Kin

Eccoci arrivati alla fine di quest'articolo diviso in più parti sul calcolo delle apertura su muratura portante. Spero di essere riuscito ad essere abbastanza esaustivo.

Se sei interessato c'è anche una video chiacchierata sul tema che puoi trovare a questo link.

A presto, Braian

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