NTC2008: le costruzioni di muratura

Ultimo aggiornamento: 03/07/2013 

Requisiti, metodi di calcolo e certificazione per le strutture portanti in laterizio

La muratura portante in laterizio, ordinaria o armata, è uno dei sistemi costruttivi disciplinato dalle “Norme tecniche per le costruzioni”, le quali, rispetto alle precedenti normative, si propongono con un approccio più prestazionale e fortemente mirato a garantire la sicurezza sismica e la pubblica incolumità.

Sono passati quattro anni dall’entrata in vigore, 1° luglio 2009, delle “Norme tecniche per le costruzioni” (NTC08, DM 14/01/2008), ad oggi, in fase di revisione a cura di apposite Commissioni istituite dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
Le NTC08, che hanno sostituito le precedenti norme di cui al DM 14/09/2005, presentano alcuni importanti evoluzioni per quel che riguarda la progettazione e l’impiego dei prodotti e dei sistemi in laterizio per la realizzazione di murature portanti. In passato, le costruzioni in muratura sono state disciplinate da diversi documenti normativi:
– il DM 20/11/1987, “Norme tecniche per la progettazione, esecuzione e
collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento”;
– il DM 16/01/1996, “Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche”;
– la più recente Ordinanza OPCM 3 maggio 2005, n. 3431, che ha modificato ed integrato l’OPCM 20 marzo 2003, n. 3274, recante “Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica”.
Con le NTC08, si è avuto un significativo allineamento alle regole e ai principi prestazionali distintivi degli Eurocodici strutturali, seguendo fondamentalmente l’approccio già adottato con l’OPCM 3431/05 per la parte sismica.
Per quanto concerne le murature portanti ordinarie e armate, come per tutti i sistemi costruttivi trattati all’interno del corposo testo delle NTC08, è possibile distinguere tre “contenitori” principali, ed in particolare:
– il primo (§4.5) affronta in generale i requisiti dei materiali impiegati per la realizzazione delle murature e indica i criteri di progettazione validi nei siti caratterizzati da sismicità molto bassa (zona 4);
– il secondo (§7.8) specifica ulteriori prescrizioni, condizioni e metodi di analisi da applicare per murature da realizzare in territori a più elevata sismicità (zone 3, 2 e 1);
– il terzo (§11.10) definisce l’iter di qualificazione e controllo degli elementi resistenti (mattoni e blocchi) e delle malte e le procedure di caratterizzazione meccanica, sia dei prodotti base, sia del sistema muratura nel suo complesso.

Zona a sismicità “molto bassa”
Sebbene tutte le regioni italiane siano classificate sismiche, per le zone 4 (livello di pericolosità sismica “molto basso”) le NTC08 e la relativa Circolare 617/09 consentono, nel rispetto di definiti presupposti (capitolo 7, secondo capoverso), l’utilizzo delle indicazioni riferite a materiali, metodi di analisi e verifiche contenute nel capitolo 4.5, in alternativa a quelle relative alla progettazione
alle azioni sismiche del capitolo 7.8. Pertanto, per le strutture in muratura non soggette all’azione sismica è sufficiente rispettare due precise condizioni: la prima riguarda i diaframmi orizzontali, che devono essere dotati di rigidezza e resistenza tali da trasmettere le forze tra i diversi sistemi resistenti a sviluppo verticale; la seconda prevede che le sollecitazioni debbano essere valutate
considerando la combinazione dell’azione sismica con le altre azioni ed applicando il sistema di forze orizzontali con Sd(T1) = 0,07g. I sistemi costruttivi in muratura portante ammessi dalle NTC08 sono:
– muratura ordinaria;
– muratura armata;
– muratura ordinaria o rettificata ad incastro e giunto verticale a “secco”, dove i giunti orizzontali di malta sottile (0,5÷3 mm) rispettino la Specifica Tecnica europea di riferimento (UNI EN 998-2).
La realizzazione di strutture in muratura con giunto verticale a “secco” deve considerarsi ammissibile esclusivamente in zona classificata a sismicità “molto bassa”, ponendo attenzione al numero di piani dell’edificio: a favore della sicurezza, questi non dovrebbero superare i due dal
piano campagna. Per quel che riguarda gli elementi resistenti - pieni, semipieni e forati - in laterizio, in zona 4 nelle condizioni di applicabilità del solo capitolo 4.5 è consentito l’uso di elementi (tabella 1):
– normali o rettificati sulla superficie di posa;
– con percentuale di foratura fino al 55%.

Tabella 1 – Requisiti di base per murature portanti.

Nelle verifiche di sicurezza (a presso-flessione nel piano del muro e per carichi laterali, di taglio, per carichi concentrati, ecc.) secondo gli stati limite ultimi, le resistenze di progetto saranno valutate a partire dal valore di resistenza caratteristica diviso per il coefficiente parziale di sicurezza γM. In più, al capitolo 2.7, è previsto che in zona 4 sia applicabile anche il “vecchio” metodo di verifica alle tensioni ammissibili per le costruzioni di tipo 1 e 2 (rispettivamente, opere provvisorie e ordinarie) e classe d’uso I e II (ovvero, costruzioni poco o normalmente affollate); in
tal caso, le azioni sismiche dovranno essere valutate assumendo pari a 5 il grado di sismicità S. Nelle verifiche alle tensioni ammissibili, il coefficiente di sicurezza γM è posto pari a 4,2.

Zone a sismicità “bassa, media e alta”
Le regole generali riportate al capitolo 4.5 vengono integrate, ma non sostituite, dalle indicazioni del capitolo 7.8 che disciplinano appositamente la progettazione e la costruzione di strutture in muratura in presenza di azioni sismiche. In tutte le zone sismiche classificate 3, 2 e 1 (con livello di pericolosità “basso”, “medio” e “alto”), per gli elementi resistenti – pieni e semipieni – in laterizio, oltre a quanto indicato al capitolo 4.5, secondo il § 7.8.1.2 devono essere assicurati i seguenti requisiti:
• percentuale di foratura fino al 45%;
• resistenza a compressione caratteristica ≥ 5 MPa, secondo la direzione portante, e
≥ 1,5 MPa, nella direzione perpendicolare ai carichi e nel piano della muratura;
• continuità e rettilineità dei setti nella direzione del muro.
Tra i sistemi costruttivi contemplati al capitolo 7.8 delle NTC08 risulta inclusa anche la muratura realizzata con elementi, tradizionali o rettificati, ad incastro con tasca di malta riempita. A tale proposito, si precisa che il riempimento del giunto verticale dovrà essere eseguito per tutta la sua altezza e per una larghezza non inferiore al 40% dello spessore della muratura, come stabilito dall’Eurocodice 6, impiegando una malta di allettamento con resistenza media a compressione ≥ 5 MPa. Nel caso di progettazione nelle zone sismiche classificate 4, 3, 2, 1, lo spessore minimo della muratura portante deve essere non inferiore ai valori riportati in tabella 2.

Tabella 2 – Requisiti geometrici delle pareti in laterizio resistenti al sisma (tabella 7.8.II e paragrafo 4.5.4-NTC08).

La valutazione della sicurezza sismica delle costruzioni in muratura viene determinata con riferimento sia a modelli globali (figg. 1a e 1b - a mensole o a macro elementi: ad esempio, a telaio equivalente come previsto dal software di calcolo ANDILWall, www.andilwall.it) che locali, in relazione al tipo di risposta da verificare, ovvero rispettivamente per azioni nel piano o fuori piano. Per entrambe le verifiche, è previsto l’obbligo di utilizzo del metodo agli stati limite ed il coefficiente parziale di sicurezza γM da utilizzare per il progetto sismico di strutture in muratura è fissato pari a 2.

Figura 1.a - Modello a mensole: costituito dai elementi murari continui dalle fondazioni alla sommità, collegati ai soli fini traslazionali alle quote dei solai.

Figura 1.b - Modello a telaio equivalente: schematizzazione delle intersezioni tra elementi verticali e orizzontali.

Una corretta esecuzione richiede che il progettista prescriva con chiarezza e completezza, nell’apposita relazione sui materiali, tutte le specifiche che provvedono ad “identificare” e “qualificare” i componenti e i prodotti per uso strutturale da utilizzare nella realizzazione di una muratura portante. Tale approccio innovativo deriva dall’assunzione di definizioni e regole procedurali disciplinate dalla Direttiva 89/106/CEE, attinente ai prodotti da costruzione ed alla relativa marcatura CE. Cosicché, nelle NTC08 viene stabilito che qualsiasi materiale o prodotto per uso strutturale debba essere caratterizzato da specifiche proprietà, controllate con fissate procedure di “qualificazione” in stabilimento ed “accettazione” in cantiere.
I materiali da identificare, qualificare ed accettare sono:
• l’elemento di laterizio (pieno, semipieno o forato);
• la malta a prestazione garantita, ovvero a composizione prescritta, le caratteristiche
del giunto orizzontale e verticale;
• l’eventuale armatura (barre e tralicci).
Il direttore dei lavori, oltre ad assicurarsi che le prescrizioni siano rispettate dall’impresa, dovrà verificare la marcatura CE dei laterizi da muro (UNI EN 771-1) ed accettarli, anche tramite ulteriori test che ritenga necessari ai fini dell’impiego specifico, facendo riferimento agli opportuni metodi di prova (UNI EN serie 772). Allo stesso modo, il collaudatore, oltre a verificare che siano state ottemperate tutte le prescrizioni relative al calcolo, controllerà l’esecuzione della muratura (con funzione portante, di tamponamento o qualora essa possa interessare la sicurezza complessiva dell’opera anche ai fini della pubblica incolumità); esaminerà campioni degli elementi resistenti impiegati; si accerterà della resistenza della malta; verificherà i risultati (certificazioni) delle prove di laboratorio sui laterizi che il produttore è tenuto ad effettuare in conformità alla norma europea armonizzata. Per tutti quei prodotti/sistemi “non tradizionali” o che non siano trattati nelle NTC08, invece, è richiesto che il loro utilizzo sia autorizzato dal Servizio Tecnico Centrale (STC) del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, che provvederà a rilasciare il certificato di idoneità tecnica all’impiego, da richiedere direttamente allo stesso STC corredando l’istanza della necessaria documentazione.

Riferimenti bibliografici:

- “NTC08: requisiti e metodi di calcolo per le murature portanti in laterizio”, Alfonsina Di Fusco, Costruire in Laterizio, n.140, marzo/aprile 2011 (Edizioni Business Media Sole 24 ore)

- “Costruzioni in muratura di laterizio. La progettazione sismica secondo le NTC 2008” di pubblicato su “Costruire in Laterizio”, di Morandi Paolo, Magenes Guido, Penna Andrea, [2011], Structural, Vol.167, pp. 22-36

- “NTC08: ANDILWall si rinnova” Alfonsina Di Fusco, Roberto Calliari, Costruire in Laterizio, n.134, marzo/aprile 2010 (Edizioni Business Media Sole 24 ore)

- “La progettazione sismica degli edifici in muratura” G. Magenes, P. Morandi, Costruire in Laterizio, n. 110, marzo-aprile 2006, pp.60-65.