Barros, Joaquim A. O.

Lourenço, Paulo B.

Oliveira, Juliana T.

Universidade do Minho: RepositoriUM

107Settembre/Ottobre 2005Anno XVIIIRivista bimestraleContiene I.P.e6,20Strutture  voltateSettembre/Ottobre 2005COSTRUIREINLATERIZIO107COSTRUIRE IN LATERIZIO•Strutture voltate• Carlos Mijares Bracho• Fabrizio Carola• Gernot Minke• Hernando Baraya • Alfonso Ramirez PonceGruppo Editoriale Faenza Editrice S.p.A.     via Pier DeÕCrescenzi 4448018 Faenza (Ra)www.faenza.comOrgano ufficialedellÕAndil Assolaterizivia Alessandro Torlonia 1500161 Romawww.laterizio.itIn caso di mancato recapito inviare alCMP/CPO di Forl per la restituzioneal mittente previo pagamento resiPoste Italiane S.p.A.Spedizione in abbonamentopostale DL353/2003(conv. in legge il 27.02.2004n. 46) Art. 1, comma 1, DCB Forl Carlos Mijares Bracho Fabrizio CarlaGernot Minke Hernando BarayaAlfonso Ramirez Ponce Lluis MuncunillAnalisi, prove e tecnologia costruttiva dellevolte industrializzate in muratura armataPaulo B. Lourenço, Joaquim O. Barros, JulianaT. Oliveira, Universidade do Minho, GuimarãesLe prove sperimentali svolte presso l’Universi-dade do Minho hanno riguardato i seguentiaspetti: (a) resistenza a compressione e a tra-zione dei laterizi; (b) resistenza a taglio dei giuntidi muratura; (c) comportamento fuori piano dipannelli di muratura; (d) prove di trazione su la-miera stirata e su pannelli di malta armata conlamiera stirata. Si sono anche fatti alcuni tentativiper sviluppare una prefabbricazione integraledelle volte in stabilimento(3).Prove di compressione e di trazione monoassialeA causa dell’impossibilità di assicurare una com-pleta omogeneità nel materiale e nella geometriaper i campioni di laterizio utilizzati, si è ottenutauna grande variabilità nei risultati delle prove diresistenza a trazione e nella determinazione del-l’energia di frattura. I valori medi ottenuti sonopari, rispettivamente, a 3 N/mm2 e 0,08 N/mm. Si è ottenutauna resistenza a trazione leggermente superiore nel casodelle prove eseguite nella direzione di estrusione.Prove a taglio La muratura prevede, normalmente, lo sfalsa-mento dei giunti verticali. Per verificare sperimentalmente ilcomportamento a taglio di assemblaggi di muratura a giuntiallineati e gettati con malta, si sono eseguite prove di scorri-mento lungo i giunti (prove su triplette). È stato così possibileosservare i modi tipici di rottura e rilevare la resistenza a ta-glio,che è in accordo con la legge d’attrito di Coulomb. Sonorisultati quindi accettabili sia l’uso di un assemblaggio agiunti allineati, sia l’uso di malta per i giunti. I parametrimeccanici (coesione e coefficiente d’attrito) che caratteriz-zano le interfacce del giunto malta-laterizio sono stati, rispet-tivamente, uguali a 1,39 N/mm2 e 1,03. Prove di resistenza a flessione Per verificare sperimental-mente il comportamento a flessione di volte in muratura ar-mata sottoposte a momenti flettenti positivi e negativi sonostate condotte prove di flessione su quattro punti su pannellirappresentativi dell’intera volta.Nei pannelli con la soletta di calcestruzzo all’estradosso (mo-menti positivi), rigidezze e carichi ultimi più elevati sono statiregistrati nei campioni dotati di un più alto numero di giuntilongitudinali  con armature dotate di tensione ultima e disnervamento più elevate. In questi pannelli, con i fori dei late-rizi disposti nella direzione longitudinale del pannello, l’ef-fetto d’ingranamento dovuto alla penetrazione del calce-struzzo all’interno dei fori stessi ha generato un meccanismoresistente nei confronti della propagazione di fessure all’in-terfaccia tra giunto e laterizio, producendo di conseguenza larottura del laterizio stesso. Negli altri campioni, la fessura-zione si è propagata a partire dalle interfacce tra laterizio egiunti di malta trasversali. Entrambe le serie, per questo tipodi campioni, sono giunte a collasso per flessione in mododuttile. Poiché il getto di malta non è stato vibrato, esso pre-sentava una bassa compattezza, che ha dato luogo ad unaperdita d’aderenza tra le armature e la malta, ad indicareche, con giunti di 25 mm di spessore, è difficile assicurare62 C I L  1 0 7PortogalloCompressione monoassialesu un campione intero di laterizio,con facce rettificate.Trazione monoassiale su un elemento di laterizio con intagli precostituiti.Diagramma tensione-deformazione per le prove di trazione monoassiale sui laterizi.Lo schema di carico dei pannelliper la prova a taglio.Diagramma tensione-deformazioneper le prove a taglio.spostamento orizzontale (mm)carico verticaleu (mm x 10-3)s(N/mm2 )delle buone proprietà d’aderenza per l’armatura, soprattuttoin presenza di barre di diametro di 8 mm.  I pannelli con la soletta di calcestruzzo all’intradosso (mo-menti negativi) hanno fatto rilevare basse capacità portanti eun meccanismo di collasso più fragile, a dimostrazione che leconfigurazioni di carico che inducono momenti negativi sonole più sfavorevoli per il sistema strutturale voltato proposto. Irisultati indicano anche che un meccanismo fragile di col-lasso a taglio ha poche probabilità di verificarsi. Prove di resistenza a trazione su campioni di lamiera stirataLa sperimentazione ha mostrato che il comportamento deicampioni di lamiera stirata è fortemente dipendente dallemodalità di applicazione del carico. Il valore massimo di sol-lecitazione e la deformazione minima si hanno quando la di-rezione di carico forma un angolo di 30° con l’asse geome-trico della lamiera; per angoli di 60° e di 90° la capacità por-tante è troppo bassa e la deformabilità troppo alta. Con unangolo di 0° la capacità resistente è di poco inferiore a quellacon l’angolo di 30°, ma la deformabilità è molto maggiore.Utilizzando i valori di tensione ai limiti della proporzionalità econ il valore massimo di carico, per determinare una sezioneequivalente di armatura convenzionale fittizia si è verificatoche per valori di tensione corrispondenti a deformazioni ac-cettabili il rinforzo fornito dalla lamiera stirata è troppo basso.Prove di resistenza a trazione su campioni di malta armatacon lamiera stirata La massima resistenza dei campioni,escluso l’angolo di 30°, è la somma delle resistenze dei duemateriali. L’armatura, quindi, non fornisce alla malta una suf-ficiente resistenza residua post-cedimento. L’impiego di la-miera stirata è risultato quindi non consigliabile per scopistrutturali.Prefabbricazione integrale delle volte Presso l’Universidade doMinho si è anche cercato, sulla scorta di analoghe esperienze effet-tuate su volte a tutto sesto dalla J, Monteiro & Filhos, di mettere apunto un procedimento di prefabbricazione integrale delle volte inlaterizio armato. In questo caso, nello stabilimento non si sarebberoprodotte delle strisce piane, da posare sul cassero in cantiere, madelle vere e proprie volte, da trasportare, già in forma, sul cantiere.L’esperimento, pur promettente, avrebbe tuttavia comportato diorientare l’intera ricerca in una direzione molto diversa da quellaintrapresa, per cui è stato, dopo le prime prove, accantonato, conl’intenzione di approfondirlo in una futura ulteriore ricerca. Sonostati realizzati due modelli a sezione catenaria, con una luce di 4 me una freccia di 1 m. Si sono prese in considerazione due strategie,finalizzate a mantenere in posizione i laterizi, assicurando al con-tempo la presenza di giunti di dimensione regolare e con finituraadeguata: (a) listelli in legno fissati alla cassaforma; (b) un profiloestruso in resina polimerica appositamente progettato. In entrambii casi, i risultati ottenuti si sono dimostrati soddisfacenti: non sonoinfatti apparse macchie sulla faccia a vista dei laterizi ed i giuntisono stati adeguatamente riempiti. E’ da rilevare che in ogni caso,si deve provvedere a progettare e realizzare una malta caratterizza-ta da slump o consistenza adeguati. Si è osservato inoltre che unacassaforma con listelli in legno può essere riutilizzata per unnumero limitato di applicazioni, mentre il cassero con inserti inresina può essere riutilizzato centinaia di volte. La sagoma in resi-na polimerica è stata progettata per: (a) consentire diverse finituredei giunti; (b) essere compatibile con la larga tolleranza dimensio-nale tipica dei laterizi (sino a 63 mm). Questi requisiti determinanola rigidezza ed il tipo di materiale impiegato per l’inserto.TECN OL OGIA63Preparazione della prova a flessione di un pannello.Procedimenti alternativi per mantenere in posizione i laterizidurante la confezione dei pannelli.Diagramma tensione-deformazione per la prova a flessione di un pannello.carico (kN)Spostamento in mezzeria (mm)Prove di trazione sulla lamiera stirata.spostamento (mm)carico (kN)

Analisi, prove e tecnologia costruttiva delle volte industrializzate in muratura armata

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