Comportamento a taglio delle murature esistenti: esperienze e sperimentazioni anche alla luce del sisma in Emilia

Vulnerabilità sismica e carenze strutturali congenite

La vulnerabilità sismica del patrimonio edilizio italiano nasce spesso da carenze strutturali congenite: scarsa qualità meccanica delle murature e mancanza di collegamenti tra i diversi elementi strutturali, in primis.

Queste problematiche emergono drammaticamente nei sismi, con aspetti e sfumature di volta in volta differenti, ma con esiti comunque troppo spesso infausti e luttuosi. Così, dal ribaltamento delle pareti verticali per mancanza di vincoli, alla disgregazione delle murature di pietrame, alle carenze nei collegamenti, ecc., di terremoto in terremoto emergono i diversi problemi che affliggono le nostre costruzioni.

Nel caso delle costruzioni emiliane colpite dal recente sisma, quasi tutte in mattoni (per evidenti motivazioni geomorfologiche), la presenza di un materiale “nobile” come il laterizio, con elementi di forma regolare e con filari orizzontali avrebbe fatto sperare in una risposta strutturale migliore.

Le cause dei crolli con il terremoto dell'Emilia

Esaminando quelle costruzioni ci si accorge che, purtroppo, non è sufficiente il rispetto di solo una parte dei requisiti della “regola dell’arte” edificatoria: l’uso di malte povere, se non poverissime, la mancanza di diatoni (in murature composte da due paramenti non collegati), l’inadeguatezza degli spessori in rapporto alle altezze, hanno portato a comportamenti simili a quelli di murature di pietrame irregolare con malte povere, come in Friuli o in Abruzzo, con crolli che avvengono spesso per disgregazione e non per cinematismi.

Oltre ai problemi accennati in precedenza (tessiture di soli diatoni o carenza di diatoni in murature a due fodere di ortostati) negli edifici monumentali emiliani i paramenti spesso sono scollegati e viene curato solo quello esterno, mentre sull’interno i mattoni sono disposti senza schemi regolari.

Inoltre, spesso si trovano strati di mattoni essiccati al sole (con dubbia resistenza a taglio e a compressione) utilizzati per fodere interne e pareti interne e in alcuni casi anche per pareti esposte all’esterno.
Spesso ci sono poche pareti resistenti, sia per carenze di muri interni, che per muri di spessore limitato (tipicamente: due teste). Frequenti i casi di aperture troppo ampie a piano terra e di portici edificati.

Di frequente sono assenti i collegamenti fra pareti ortogonali, come anche fra solai/coperture e pareti. Spesso si riscontrano travi solo appoggiate. Rari tiranti, catene, speroni, archi di contrasto, ecc. (zona in passato e sin qui non considerata sismica).

Solai e coperture per lo più non hanno dato problemi di resistenza o portanza per carichi verticali, mentre gravi problemi sono nati per il loro mancato collegamento alle pareti (sfilamenti).
Inoltre, le coperture a quattro falde spesso sono risultate spingenti e così talvolta anche le coperture a due falde. La tipologia costruttiva di questi elementi è tale comunque da non poter garantire un comportamento d’insieme.

Spesso si sono attivati meccanismi a taglio, favoriti dalla scarsa resistenza a taglio di queste tessiture murarie.

Già qualche anno fa (ved. Manuale per la riabilitazione postsismica - Regione Umbria, 1999, scheda MU3) gli autori avevano evidenziato questa problematica, poi solo minimamente e cripticamente considerata nelle NTC, mentre in un articolo recente (ved. Structural, Ed. De Lettera) si dimostra che per murature di laterizi a due teste con elementi disposti tutti di testa, l’unico elemento che influisce sulla resistenza a taglio per fessurazione diagonale è la resistenza a trazione della malta. Situazioni analoghe si presentano anche per tessiture a una testa con elementi tutti disposti di fascia (come anche per quelle con blocchi regolari).

Si può ben capire quindi il pessimo comportamento a taglio di molti edifici emiliani.

Per questo motivo, tra le iniziative che si stanno attivando per la ricostruzione in Emilia si ritiene importante una campagna di caratterizzazione di quelle tipologie murarie, indirizzata a valutare in modo realistico le effettive resistenze meccaniche che ci si può attendere da quelle murature.

È chiaro infatti che questi parametri giocheranno un ruolo importante nella progettazione degli interventi.

Se si pensa di poter prendere tout court i valori dati dalla tabella della circolare esplicativa delle NTC 2008,bisogna aver presente che quelli lì riportati per le murature di laterizi in molti casi (e in particolare in Emilia) sono da considerarsi fuori da ogni realtà.

Quanto agli interventi possibili, accanto alle soluzioni tradizionali è auspicabile che si percorrano strade innovative mirate alle peculiari carenze di quelle costruzioni, che consentano di coniugare in modo migliore la conservazione con la sicurezza, l’efficacia con la economicità. 

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