statica delle murature

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Statica delle murature, corso elearning di murature. meccanica del danno, statica e dinamica.

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  • Statica delle murature - A. Cazzani - Lezione 2

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    Statica delle murature

    Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Edile - A.A. 2006-2007Universit degli Studi di Cagliari

    Prof. ing. Antonio Cazzani

    antonio.cazzani@ing.unitn.it

    http://www.ing.unitn.it/~cazzani/didattica/SdM

    Lezione 2 - I materiali costituenti la muratura

  • Statica delle murature - A. Cazzani - Lezione 2

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    Sommario

    Materiali per murature: Malte Elementi naturali per murature portanti Elementi artificiali per murature portanti Elementi di completamento della struttura portante in muratura

    Tipologie delle murature: Classificazione in base agli elementi utilizzati Classificazione secondo il ruolo funzionale e la tipologia strutturale Classificazione secondo tecniche di esecuzione e forma Classificazione in relazione alla apparecchiatura muraria Normative italiane ed europee

    Propriet meccaniche della muratura (aspetti fenomenologici): Compressione semplice Resistenza a taglio Resistenza a trazione e a flessione Propriet deformative

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    Muratura

    Assemblaggio di elementi murari disposti secondo uno specifico modulo e uniti insieme con malta

    In base alla funzione svolta si distingue fra: Muratura portante (funzione strutturale); Muratura di tamponamento o di partizione (funzione architettonica o energetica); Muratura di finitura od ornamentale (funzione estetica)

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    Malte (1/5)

    Miscele costituite da legante (calci, gesso, cemento) unito a sabbia e acqua: limpasto fresco plasmabile per un periodo pi o meno lungo e indurisce in tempi variabili a seconda del legante.

    La sabbia ha lo scopo di (i) impedire un ritiro troppo marcato (con conseguenti screpolature); (ii) aumentare il volume dellimpasto senza sminuirne le propriet meccaniche; (iii) riempire giunti e cavit in modo economico ed efficace. Per malte adibite a murature strutturali si usa sabbia a granulometria media (D < 1 mm); perintonaci a granulometria fine (D = 0.2 0.5 mm).Lacqua ha lo scopo di realizzare la reazione chimica con il legante che permette di saldare fra lorole particelle di sabbia e fare aderire la malta ai componenti solidi della muratura. Deve essere pura per non produrre reazioni indesiderate con conseguenze negative in termini diresistenza meccanica e/o formazione di efflorescenze e/o alterazioni cromatiche.

    Cemento (Portland) ottenuto da cottura a 1400 C di miscele di calcari argille e altri minerali: ilprodotto della cottura il clinker che, macinato finemente, fornisce prodotto con tipichecaratteristiche idrauliche. Accanto al cemento Portland si hanno anche il cemento pozzolanico, quello di altoforno e quelloalluminoso.

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    Malte (2/5)

    Calce aerea ottenuta da cottura di calcari fra 850 e 900 C: si ottiene la calce viva (carbonato dicalcio) costituita da blocchi informi porosi che producono a contatto con acqua una vivace reazioneesotermica con formazione di idrato di calcio (grassello) usato per la formazione di malta. Una variante la calce idrata in polvere, calce spenta senza aggiunta di acqua cos da ottenere un prodotto secco macinato e commercializzato come polvere.

    Calce idraulica ottenuta per cottura di calcari marnosi fra 900 e 1000 C: la macinazione del prodotto di cottura d luogo a una farina costituente il legante per malte di tipo idraulico.Si possono ottenere calci idrauliche artificiali mescolando calce aerea spenta con loppa daltoforno in granuli.

    Gesso ottenuto per cottura fra 110 e 200 C di pietra di gesso, minerali ad alta percentuale digesso e contenenti solfato di calcio idrato. Il prodotto viene macinato pi o meno finemente per consentirne luso come legante. Nelle malte di gesso non si fa generalmente uso di sabbia.

    Per migliorare la lavorabilit durante la posa in opera si fa uso di additivi che danno origine a calceplastica e agglomerante cementizio plastico.

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    Malte (3/5)

    Composizione e classificazione

    CaratteristicheCaratteristiche didi resistenzaresistenza media a media a compressionecompressione per per maltemalte didi altraaltra composizionecomposizione

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    Malte (4/5)

    Composizione, classificazione e caratteristiche di resistenza a compressione

    DesignazioneDesignazione in base in base allealle caratteristichecaratteristiche didi resistenzaresistenza a a compressionecompressione

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    Malte (5/5)

    Effetti della composizione sulle caratteristiche meccaniche della malta

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    Elementi naturali per muratura portante (1/5)

    Elementi naturali sono le pietre, rocce di varia origine presenti in ambiti regionali abbastanzadefiniti.

    Requisiti: (i) non friabilit; (ii) assenza di sostanze solubili o residui organici; (iii) assenza di partialterate o facilmente rimovibili; (iv) buona adesivit alle malte.

    Inoltre attenzione a propriet fisiche correlate alla durabilit (come la gelivit) o al comportamentofisico(sensibilit alla risalita capillare, tendenza a efflorescenze, presenza dimicrofratture).

    Applicazioni: Muratura di pietra non squadrataMuratura listataMuratura di pietra squadrata

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    Elementi naturali per muratura portante (2/5)

    Caratteristichemeccaniche dialcune rocce

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    Elementi naturali per muratura portante (3/5)

    Caratteristichemeccaniche dialcune rocce

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    Elementi naturali per muratura portante (4/5)

    Caratteristichemeccaniche dialcune rocce

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    Elementi naturali per muratura portante (5/5)

    Caratteristichemeccaniche dialcune rocce

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    Elementi artificiali per muratura portante (1/9)

    Tipologie di componenti artificiali per murature aventi funzioni statiche (normativa Italiana): Elementi in laterizio normale Elementi in laterizio alleggerito Elementi in calcestruzzo normale Elementi in calcestruzzo alleggerito

    Tipologie di componenti artificiali per murature aventi funzioni statiche (Eurocodice): Elementi resistenti in laterizio (inclusi elementi in laterizio alleggerito) Elementi resistenti in silicato di calcio Elementi resistenti in conglomerato cementizio realizzati con aggregati pesanti o leggeri Elementi resistenti in conglomerato cementizio aerati in autoclave

    Elementi artificiali possono essere pieni o caratterizzati da cavit o forature di vario tipo. Il comportamento statico influenzato dalla presenza di fori: Elementi forati orizzontalmente presentano sezioni resistenti per carichi verticali nettamente

    inferiori a quelle forate verticalmente e quindi resistenze pi basse. Elementi forati verticalmente forniscono minore resistenza di elementi pieni.

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    Elementi artificiali per muratura portante (2/9)

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    Elementi artificiali per muratura portante (3/9)

    Prescrizioni della normativaItaliana sulle dimensionidellarea forata f rispetto allasezione lorda A

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    Elementi artificiali per muratura portante (4/9)

    ClassificazioneClassificazione deglidegli elementielementi per per muraturamuratura secondosecondo la la mormativamormativa ItalianaItaliana

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    Elementi artificiali per muratura portante (5/9)

    ClassificazioneClassificazione deglideglielementielementi per per muraturamuraturasecondosecondo lEurocodicelEurocodice

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    Elementi artificiali per muratura portante (6/9)

    CaratteristicheCaratteristiche meccanichemeccaniche didi un un bloccoblocco in in lateriziolaterizio alleggeritoalleggerito per per muraturamuratura portanteportante

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    Elementi artificiali per muratura portante (7/9)

    RisultatiRisultati didi prove prove meccanichemeccaniche susublocchiblocchi didi argillaargillaespansaespansa

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    Elementi artificiali per muratura portante (8/9)

    CaratteristicheCaratteristiche meccanichemeccanichedidi blocchiblocchi in in calcestruzzocalcestruzzoaeratiaerati in autoclave in autoclave

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    Elementi artificiali per muratura portante (9/9)

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    Elementi di completamento della struttura portante in muratura (1/2)

    Elementi di rinforzo alle pareti murarie: Calcestruzzo Acciaio per larmatura di murature e relativa

    protezione Dispositivi metallici

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    Elementi di completamento della struttura portantein muratura (2/2)

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    Tipologie delle murature

    La muratura uno degli elementi costruttivi pi antichi e di maggiore utilizzo nel mondo: solo negliultimi decenni

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