52 Le murature a sacco con nucleo in pietrame hanno comportamento strutturale imprevedibile in caso di sisma

Introduzione alla muratura a sacco con nucleo in pietrame

La muratura a sacco con nucleo in pietrame è un metodo di costruzione tradizionale che ha incuriosito architetti e ingegneri per secoli. Questa tecnica implica l’utilizzo di pietre o sassi nelle parti centrali delle pareti, coperte da mattoni o blocchi in superficie. Questo metodo, comune in molte regioni storiche, si è dimostrato efficiente nel supporto dei carichi orizzontali e verticali. Tuttavia, recenti studi hanno messo in luce un aspetto preoccupante: il comportamento strutturale imprevedibile di queste strutture in caso di sisma.

La struttura della muratura a sacco con nucleo in pietrame

La struttura di una parete a sacco con nucleo in pietrame si compone principalmente di due parti: il nucleo in pietra e la copertura in mattoni o blocchi. Il nucleo in pietra fornisce un supporto solido e resistente agli urti, mentre la copertura in mattoni o blocchi offre una superficie esterna resistente al tempo e al vandalismo. Questa combinazione offre un equilibrio tra stabilità strutturale e estetica.

Le caratteristiche che rendono queste strutture particolarmente vulnerabili in caso di sisma

Le strutture a sacco con nucleo in pietrame presentano alcune caratteristiche che possono rendere il loro comportamento strutturale imprevedibile in caso di sisma. Tra queste, le seguenti sono le più significative:

1. Discontinuità strutturale

La presenza di pietra nel nucleo e di mattoni o blocchi in superficie crea una discontinuità strutturale. Questa discontinuità può intralciare il trasferimento dei carichi e della flessione durante un terremoto, potenzialmente causando insicurezza strutturale.

2. Differenze di expansion e contraction

La pietra e i mattoni o blocchi reagiscono in modo diverso alla temperatura e all’umidità. Durante un terremoto, queste differenze possono causare fessurature e spaccature che compromettono la resistenza strutturale.

3. Flessibilità ridotta

Il nucleo in pietra è molto rigido rispetto alla copertura in mattoni o blocchi. Questa differenza di flessibilità può portare a movimenti asimmetrici durante un sisma, mettendo a rischio la stabilità della struttura.

Effetti dei terremoti su strutture a sacco con nucleo in pietrame

Numerosi studi sismici hanno evidenziato che le strutture a sacco con nucleo in pietrame sono particolarmente vulnerabili a certi fenomeni sismici. Tra questi, si possono citare:

1. Fessurature

Durante un terremoto, le differenze di movimento tra il nucleo in pietra e la copertura in mattoni o blocchi possono causare la formazione di fessurature lungo le interfacce tra le due parti. Queste fessurature possono diventare gravi anche se inizialmente piccole.

2. Movimenti asimmetrici

Il nucleo in pietra, più rigido, tende a resistere con maggiore forza rispetto alla copertura in mattoni o blocchi. Questo può portare a movimenti asimmetrici durante un terremoto, che possono danneggiare ulteriormente la struttura.

3. Scarsa resistenza ai colpi di sisma

Le differenze di expansion e contraction tra il nucleo in pietra e la copertura in mattoni o blocchi possono debole la resistenza strutturale, rendendo la struttura più vulnerabile a colpi di sisma.

Come valutare la sicurezza strutturale di una muratura a sacco con nucleo in pietrame

Per valutare la sicurezza strutturale di una muratura a sacco con nucleo in pietrame, è necessario sottoporla a una serie di test e analisi. Tra queste, si possono citare:

1. Analisi strutturale

Un esperto in ingegneria edile può utilizzare modelli 3D e software di analisi strutturale per simulare i possibili movimenti durante un sisma e valutare la resistenza della struttura.

2. Controlli visivi

I controlli visivi possono identificare fessurature e spaccature che potrebbero non essere visibili in fase di analisi strutturale.

3. Test sulla resistenza al sisma

In alcune situazioni, è possibile sottoporre una parte della struttura a test di resistenza al sisma per misurare la sua reazione a carichi sismici.

Consigli per migliorare la sicurezza strutturale di una muratura a sacco con nucleo in pietrame

Per migliorare la sicurezza strutturale di una muratura a sacco con nucleo in pietrame, si possono adottare delle misure preventive. Tra queste, si possono citare:

1. Rafforzamento delle interfacce tra il nucleo e la copertura

L’uso di mortai aderenti o leganti speciali può migliorare l’aderenza tra il nucleo in pietra e la copertura in mattoni o blocchi, riducendo la probabilità di fessurature.

2. Installazione di strati di isolamento termico

L’isolamento termico può ridurre le differenze di expansion e contraction tra il nucleo in pietra e la copertura in mattoni o blocchi, migliorando la resistenza strutturale.

3. Aggiunta di supporti di flessione

L’aggiunta di supporti di flessione in corrispondenza delle interfacce tra il nucleo e la copertura può migliorare la resistenza alla flessione durante un terremoto.

4. Rafforzamento delle parti critiche

Le parti critiche della struttura, come le murature di supporto e quelle adiacenti alle porte e alle finestre, devono essere particolarmente rafforzate.

5. Mantenimento regolare

Il mantenimento regolare della struttura, compresi gli interventi di riparazione delle fessurature e le ripulite, può aiutare a prevenire danni più gravi.

Conclusioni

La muratura a sacco con nucleo in pietrame è una tecnica di costruzione antica ma efficace, che si è dimostrata resistente ai carichi statici e stati di carico normali. Tuttavia, le recenti ricerche suggeriscono che queste strutture possono mostrare comportamenti strutturali imprevedibili in caso di sisma. Per garantire la sicurezza di queste strutture, è essenziale eseguire un controllo accurato della loro resistenza al sisma e adottare misure preventive per migliorare la loro stabilità.