NUOVA PORTA IN UN MURO PORTANTE: INFLUENZA DEL VERSO DELL’AZIONE SISMICA NEL CALCOLO DELLA CERCHIATURA

Quando si deve aprire una nuova porta in un muro portante, se l’opera è eseguita come intervento locale, è necessario verificare che la resistenza e la rigidezza della parete non vengano modificate in modo sostanziale.

Nell’articolo riporto una breve sintesi della presentazione effettuata dall’Ing. Francesco Pugi, proprietario della AEDES software ed esperto di edifici in muratura, sul mio canale YouTube sull’influenza del verso dell’azione sismica nel calcolo della cerchiatura.

Dopo aver letto l’articolo vi consiglio di guardare il video per i necessari approfondimenti.

Azione sismica, come influisce il verso nel calcolo di una cerchiatura? con l’Ing. Francesco Pugi (video)

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Sintesi del video “Azione sismica, come influisce il verso nel calcolo di una cerchiatura? con l’Ing. Francesco Pugi”

Nel processo di verifica strutturale vengono generalmente trascurati gli effetti del verso dell’azione sismica orizzontale dovuti alla natura ciclica del fenomeno sismico.

Questo modo di operare però può portare a risultati non corretti in quanto non si analizza in maniera completa il problema.

Infatti, considerando un’apertura in posizione non centrale, le sollecitazioni interne indotte dal taglio sismico investono i maschi murari e il telaio della cerchiatura in modo dipendente dal verso dell’azione sismica come si può vedere nell’immagini sottostante.

Se modelliamo una parete in muratura soggetta ad una forza sismica orizzontale con elementi finiti in quattro diverse configurazioni (1 – parete piena, 2- con apertura e architrave, 3 – con apertura e telaio, 4 – con apertura e telaio con architrave ammorsato) si può notare che lungo la diagonale si forma un puntone che assume forme leggermente diverse .

Concentrando lo studio sulla parete con apertura e cerchiatura, spostando progressivamente l’apertura da monte verso valle, si è constatato che la rigidezza diminuisce mentre la resistenza aumenta.

Ciò viene spiegato dal fatto che il flusso tensionale di compressione corrispondente al puntone diagonale investe l’apertura in modo sempre più netto via via che essa si sposta verso valle e conseguentemente la curva di capacità si modifica perché rispetto alla muratura il telaio è meno rigido e più resistente.

Quando il puntone investe l’apertura, il telaio reagisce in modo tale da incrementare significativamente la resistenza e la duttilità, mentre la rigidezza subisce una certa diminuzione.

Questo si evidenzia molto bene con l’analisi con gli elementi finiti:

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Per rendere la valutazione dell’influenza del verso dell’azione sismica più accessibile anche nella pratica professionale di tutti i giorni nel software ACM è stato implementato idealizzando il puntone diagonale nella parete con un’asta.

Il software controlla se l’apertura viene intercettata dalla diagonale del puntone: ciò avviene quando la diagonale intercetta anche un solo lato verticale che delimita l’apertura, inclusa l’eventuale zona di sottofinestra (muratura sottostante all’apertura nel caso si tratti di una finestra).

In altre parole, si controlla se l’apertura resta coinvolta dal cinematismo corrispondente al cuneo di distacco.

Se l’apertura viene intercettata dalla diagonale si ipotizza che essa partecipi al cinematismo di distacco e che i due maschi adiacenti reagiscano normalmente, ognuno con la propria rigidezza, resistenza e duttilità.

La diminuzione di rigidezza rispetto alla parete piena di riferimento è resa evidente dalla composizione delle rigidezze dei due maschi che fornisce un valore inferiore a quella dell’unico maschio coincidente con la parete piena.

Se invece l’apertura non viene intercettata dalla diagonale si dovrà considerare che la diminuzione di rigidezza rispetto alla parete originaria è minore rispetto al caso precedente o, in altri termini, la rigidezza in questo caso è maggiore rispetto al precedente: ciò viene interpretato attraverso un’amplificazione delle rigidezze dei due maschi.

La metodologia adottata per determinare gli effetti del verso sismico è  in grado di evidenziare una penalizzazione dello Stato di Progetto quando la nuova apertura si avvicina troppo al bordo della parete.

Un intervento non dovrebbe mai prevedere un’apertura a ridosso dell’ammorsamento tra muri ortogonali.

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