MANUALE TECNICO MURATURA ARMATA INTRODUZIONE Il recente D.M. 14.1.2008 (N.T.C.), ha confermato ed ulteriormente migliorato le regole di progettazione per costruire in muratura armata, introdotte a livello normativo per la prima volta con il D.M. 16.1.1996. La muratura armata consente di avere innumerevoli vantaggi rispetto alla muratura ordinaria, ma anche e soprattutto, rispetto alle strutture intelaiate in c.a. nell’ambito degli edifici di media e piccola dimensione. Infatti, i vincoli imposti dalle N.T.C. per le strutture realizzate in c.a. in termini geometrici, di quantità di armatura, di maggiore dimensione delle strutture, con l’esigenza di dover rispettare la “gerarchia delle resistenze”, ha reso molto più complessa e onerosa la realizzazione di strutture a telaio in cemento armato. In Italia moltissime tipologie edilizie si prestano agevolmente ad essere progettate e realizzate in muratura armata in tutte le zone sismiche, con oneri e costi decisamente inferiori a quelli relativi a strutture in c.a. o in altri materiali strutturali. Il presente manuale tecnico si prefigge l’obbiettivo di fornire alcune indicazioni di dettaglio a chi progetta e costruisce in muratura armata. CARATTERISTICHE DEI MATERIALI Anche le nuove N.T.C. (come già era previsto dal D.M. 16.1.1996) prescrivono per le strutture in muratura armata l’impiego di blocchi semipieni; il D.M. 14.1.2008 richiede, in aggiunta, che i setti dei blocchi disposti parallelamente al piano del muro siano continui e rettilinei, salvo potersi interrompere in corrispondenza dei fori di presa o per l’alloggiamento delle armature. I blocchi per muratura armata possono inoltre disporre di un foro per l’alloggiamento dell’armatura di area non superiore a 70 cm² e dovranno avere resistenza caratteristica a compressione minima analoga a quella già stabilita dal D.M. 16.1.1996 (fbk ≥ 5 N/mm² e fbk ≥ 1,5 N/mm²). Il D.M. 14.1.2008 prescrive l’impiego di malta avente resistenza media a compressione di almeno 10 N/mm² (classe M10). I giunti di malta sia orizzontali che verticali devono essere riempiti di malta. Ciò significa che non è possibile utilizzare blocchi di tipo “ad incastro”. I blocchi per muratura armata devono avere conformazione geometrica che consenta di ottenere dei vani, per l’inserimento delle barre di armatura verticali, di forma tale che vi si possa inscrivere un cilindro di diametro minimo pari a 6 cm. Per i vani in cui vengono inserite le armature verticali è richiesto il riempimento con malta o conglomerato cementizio (classe M10 per la malta, classe C12/15 per il conglomerato cementizio). Per le armature si devono utilizzare le barre ad aderenza migliorata normalmente impiegate per il cemento armato (tipo B450A e B450C in relazione alla nuova classificazione degli acciai introdotta dal D.M. 14.1.2008). Per le armature orizzontali è ammesso anche l’impiego di armature a traliccio elettrosaldato. 2 DISPOSIZIONE DELLE ARMATURE Le quantità minime di armatura previste dal D.M. 14.1.2008 per la realizzazione di strutture in muratura armata in zona sismica sono le seguenti: Armature orizzontali: • staffe di diametro minimo Ø5 mm nel corpo della muratura ad interasse non superiore a 60 cm, con un limite minimo dello 0,04% in percentuale sull’area lorda della muratura. Armature verticali: • 2 cm² (1Ø16) da collocarsi a ciascuna estremità di ogni parete portante, ad ogni intersezione tra pareti portanti, in corrispondenza di ogni apertura e comunque ad interasse non superiore a 4 m; • la percentuale di armatura verticale, calcolata rispetto all’area lorda della muratura, non potrà essere inferiore allo 0,05% né superiore al 1,0%. Al di là di tutte le possibili soluzioni costruttive che si possono immaginare, è bene che il progettista tenga sempre presente quanto segue: • le armature verticali devono essere continue lungo l’intero sviluppo verticale del fabbricato. Esse devono quindi essere opportunamente giuntate (di solito per semplice sovrapposizione, la normativa la quantifica in 60 diametri) oppure ancorate all’interno della fondazione e dei cordoli di piano; • le staffe orizzontali disposte nei giunti di malta devono essere chiuse e devono “girare” attorno alle armature verticali ai bordi dei pannelli; nel caso di murature che convergono (angoli o incroci tra pareti) si consiglia di disporre le staffe orizzontali nei corsi dispari di una parete ed in quelli pari dell’altra così da evitare sovrapposizioni di armatura orizzontale nell’angolo o nell’intersezione; • le armature verticali sono deputate ad assorbire gli sforzi di trazione derivanti dall’inflessione dei setti murari dovuta al momento generato dalle azioni sismiche, mentre le armature orizzontali hanno lo scopo di conferire duttilità al sistema. Le prime devono essere dimensionate e verificate con il calcolo mentre le seconde sono predefinite nella misura indicata dalla normativa; • per quanto riguarda le armature verticali conviene non utilizzare diametri eccessivamente elevati (si consiglia al massimo Ø20 mm) soprattutto in corrispondenza di vani di alloggiamento non troppo ampi (in generale più grande è il diametro della barra e più delicato diventa il riempimento del foro con la malta ed il fenomeno di aderenza tra malta ed acciaio); ESEMPIO DI DISPOSIZIONE DELLE ARMATURE MINIME 3 VANTAGGI DELLA MURATURA ARMATA L’impiego della Muratura Armata consente di: • realizzare edifici in zona sismica senza la necessità di dover aumentare gli spessori dei muri di piano in funzione dell’altezza del fabbricato; • realizzare edifici in muratura portante di qualsiasi forma e distribuzione planimetrica senza l’obbligo di rispettare limiti massimi tra l’interasse dei muri; • inserire all’interno della struttura portante elementi resistenti ai soli carichi verticali quali pilastri in c.a. o in acciaio; • risparmiare sui costi di costruzione della struttura; • usare manodopera non specializzata e le normali attrezzature di un “piccolo” cantiere; • costruire case con strutture caratterizzate da schemi statici più “leggibili”, e quindi più sicure e affidabili in presenza di eventi sismici. • la muratura armata eseguita in opera, come si evince da quanto illustrato, non necessita dell’impiego di manodopera specializzata o di particolari attrezzature di cantiere ed è quindi alla portata di qualsiasi impresa. Il D.M. 14.1.2008 riconosce alle strutture in muratura armata alcuni “vantaggi” che il D.M. 16.1.1996 non prevedeva. Anche considerando i requisiti richiesti nel caso delle “costruzioni semplici” si constata che, per le strutture in muratura armata, vengono stabiliti requisiti meno restrittivi rispetto alle strutture in muratura portante ordinaria ed anche rispetto alle stesse strutture in muratura armata del D.M. 16.1.1996. Questo incrementa ulteriormente i vantaggi insiti nell’impiego del sistema di Muratura Armata POROTON® precedentemente esposti. Nelle strutture in muratura armata, il D.M. 14.1.2008 non richiede agli incroci d’angolo spallette di muro di 1m su entrambe le pareti: ESEMPIO DI UNO DEGLI INNUMEREVOLI VANTAGGI 4 POROTON® MURATURA ARMATA BRITE SP 30 30x21x19 Art. M76 Blocco portante per muratura armata di tipo “Brite” con fori verticali a sezione rettangolare avente percentuale di foratura uguale a 45%. Mediante una porizzazione diffusa viene alleggerita la massa e garantito un miglior livello di prestazioni termiche. I blocchi sono muniti di fori che consentono di creare i vani necessari per l’alloggiamento dei ferri di armatura. In opera con malta cementizia di classe minima M10, disposta tra un elemento e l’altro sia in orizzontale che in verticale e nei fori dove si posizionano le armature verticali CARATTERISTICHE TECNICHE Dimensioni 30x21x19 cm Peso cad. 11 Kg Peso pacco 660 Kg Peso al m² Spessore muro 30 cm 250 Kg Peso al m³ 830 Kg Pezzi pacco 60 COMPORTAMENTO ACUSTICO Potere fonoisolante Rw 54 dB * Pezzi al m² Spessore muro 30 cm 22,7 COMPORTAMENTO AL FUOCO Pezzi al m³ 75,5 REI / EI CARATTERISTICHE MECCANICHE REI 180 / EI 240 CARATTERISTICHE TERMICHE E IGROMETRICHE Percentuale foratura ≤ 45 % Resistenza a compressione direzione dei carichi verticali UNI EN 772 Conducibilità termica “λ” eq. secondo UNI EN 1745 (spessore muro 30 cm) 14,5 N/mm² Trasmittanza “U” secondo UNI EN 1745 Resistenza a compressione ortogonale ai carichi verticali UNI EN 772 3 N/mm² (spessore muro 30 cm) 0,607 W/m²°K Verifica di Glaser La parete non forma condensa * Valori stimati da prove eseguite su elementi della stessa linea 5 0,210 W/m°K POROTON® MURATURA ARMATA SPACCO H SP 25 25x30x19 Art. M77 Blocco portante per muratura armata di tipo “H Spacco” con fori verticali a sezione rettangolare avente percentuale di foratura uguale a 45%. Mediante una porizzazione diffusa viene alleggerita la massa e garantito un miglior livello di prestazioni termiche. I blocchi sono muniti di fori che consentono di creare i vani necessari per l’alloggiamento dei ferri di armatura. In opera con malta cementizia di classe minima M10, disposta tra un elemento e l’altro sia in orizzontale che in verticale e nei fori dove si posizionano le armature verticali CARATTERISTICHE TECNICHE Dimensioni 25x30x19 cm Peso cad. 13 Kg Peso pacco 780 Kg Peso al m² Spessore muro 25 cm 208 Kg Peso al m³ 838 Kg Pezzi pacco 60 COMPORTAMENTO ACUSTICO Potere fonoisolante Rw 52 dB * Pezzi al m² COMPORTAMENTO AL FUOCO 16 Spessore muro 25 cm Pezzi al m³ REI / EI 64,5 CARATTERISTICHE MECCANICHE REI 120 / EI 240 CARATTERISTICHE TERMICHE E IGROMETRICHE Percentuale foratura ≤ 45 % Resistenza a compressione direzione dei carichi verticali UNI EN 772 Conducibilità termica “λ” eq. secondo UNI EN 1745 (spessore muro 25 cm) 13,5 N/mm² Trasmittanza “U” secondo UNI EN 1745 Resistenza a compressione ortogonale ai carichi verticali UNI EN 772 3 N/mm² (spessore muro 25 cm) 0,674 W/m²°K Verifica di Glaser La parete non forma condensa * Valori stimati da prove eseguite su elementi della stessa linea 6 0,197 W/m°K POROTON® MURATURA ARMATA MEZZA H SPACCO SP 25 25x12x19 Art. M78 Pezzo speciale mezzo blocco per muratura armata di tipo “H Spacco” con fori verticali a sezione rettangolare avente percentuale di foratura uguale a 45%. Mediante una porizzazione diffusa viene alleggerita la massa e garantito un miglior livello di prestazioni termiche. I blocchi sono muniti di fori che consentono di creare i vani necessari per l’alloggiamento dei ferri di armatura. In opera con malta cementizia di classe minima M10, disposta tra un elemento e l’altro sia in orizzontale che in verticale e nei fori dove si posizionano le armature verticali CARATTERISTICHE TECNICHE Dimensioni 25x12x19 cm Peso cad. 6 Kg Peso pacco 324 Kg Peso al m² Spessore muro 25 cm 228 Kg Peso al m³ 996 Kg Pezzi pacco 54 COMPORTAMENTO ACUSTICO Potere fonoisolante Rw 52 dB * Pezzi al m² Spessore muro 25 cm Pezzi al m³ 38 COMPORTAMENTO AL FUOCO 166 REI / EI CARATTERISTICHE MECCANICHE REI 120 / EI 240 CARATTERISTICHE TERMICHE E IGROMETRICHE Percentuale foratura ≤ 45 % Resistenza a compressione direzione dei carichi verticali UNI EN 772 Conducibilità termica “λ” eq. secondo UNI EN 1745 (spessore muro 25 cm) 13,5 N/mm² Trasmittanza “U” secondo UNI EN 1745 Resistenza a compressione ortogonale ai carichi verticali UNI EN 772 3 N/mm² (spessore muro 25 cm) 0,674 W/m²°K Verifica di Glaser La parete non forma condensa * Valori stimati da prove eseguite su elementi della stessa linea 7 0,197 W/m°K I blocchi per muratura armata si posano come un tradizionale muro in laterizio, prestando però attenzione ad alcuni accorgimenti di seguito riportati. La posa in opera non richiede mano d’opera specializzata, è necessario però che sia eseguita a “regola d’arte” e secondo le regole del buon costruire. Particolare blocco tipo “Brite” PREPARAZIONE DEL PIANO DI POSA È necessario che il primo corso di blocchi sia posizionato a livello; si procederà dunque alla preparazione di un piano di malta orizzontale. 1 2 Posa in opera blocco tipo “Brite” Porzione di parete con blocchi tipo “H Spacco” FASE DI POSA I blocchi per muratura armata con malta vanno posati cementizia di classe minima M10, disposta tra un elemento e l’altro sia in orizzontale che in verticale e nei fori dove si posizionano le armature verticali Spalletta di porta FASE DI POSA (armature verticali) Le armature verticali devono essere continue lungo l'intero sviluppo verticale del fabbricato e vanno collocate a ciascuna estremità di ogni parete portante, ad ogni intersezione tra pareti portanti, in corrispondenza di ogni apertura e comunque ad interasse non superiore a 4 m. 3 Porzione di parete con blocchi tipo “Brite” FASE DI POSA (staffe orizzontali) Le staffe orizzontali disposte nei giunti di malta devono essere chiuse e devono "girare" attorno alle armature verticali ai bordi dei pannelli; nel caso di murature che convergono si consiglia di disporre le staffe orizzontali nei corsi dispari di una parete ed in quelli pari dell'altra così da evitare sovrapposizioni di armatura nell'angolo o nell'intersezione. 4 Porzione di parete con angolo Ammorsamento angolo Particolare scarico idraulico 8 PARTICOLARI COSTRUTTIVI Per completare adeguatamente l’illustrazione del sistema costruttivo “Muratura Armata POROTON®”, sia esso il sistema tipo “BRITE” o il sistema “H Spacco”, si riportano di seguito alcuni particolari costruttivi riferiti ai principali casi di giunzione tra elementi murari che si possono presentare nella progettazione di un edificio in muratura armata in zona sismica. Per quanto riguarda le quantità di armatura indicate nei disegni si sottolinea che queste, con riferimento alle armature verticali in “prima posizione”, rappresentano l’armatura minima che si consiglia di prevedere, fermo restando che esse dovranno essere opportunamente incrementate (per esempio armature in “seconda posizione”) qualora esigenze di calcolo e di verifica lo impongano. Si precisa anche che in alcuni particolari che riguardano il sistema “POROTON® “H Spacco”, il giunto di malta verticale è maggiore di 1,5cm, per far notare la corrispondenza tra blocchi e armature verticali, tuttavia, nella realtà di cantiere e per il rispetto della normativa, tale giunto deve essere al massimo di 1,5 cm e deve essere “diluito” fra tutti i corsi verticali del setto stesso. 9 DETTAGLI COSTRUTTIVI POROTON® MA Sp. 30 BRITE 10 11 12 DETTAGLI COSTRUTTIVI POROTON® MA Sp. 25 H Spacco 13 14 15 16 DETTAGLI COSTRUTTIVI AGGANCIO “MURATURE FONDAZIONI” 17 18 NOTE ............................................................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................................................................. 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