Il concetto dei livelli di conoscenza, introdotto dalle NTC 2008, è alla base dell’analisi di un edificio in muratura: serve per capire che tipo di analisi effettuare per stimare le proprietà meccaniche di una struttura.
I livelli sono 3, in ordine crescente di conoscenza:
- LC1, raggiunto quando sono effettuati rilievi geometrici, verifiche in situ limitate sui dettagli costruttivi ed indagini in situ limitate sulle proprietà dei materiali; il corrispondente fattore di confidenza, che riduce i valori medi di resistenza dei materiali della struttura esistente, è FC=1.35;
- LC2, raggiunto quando sono effettuati rilievi geometrici, verifiche in situ estese ed esaustive sui dettagli costruttivi ed indagini in situ estese sulle proprietà dei materiali; il corrispondente fattore di confidenza è FC=1.2;
- LC3, raggiunto quando sono effettuati rilievi geometrici, verifiche in situ estese ed esaustive sui dettagli costruttivi, indagini in situ esaustive sulle proprietà dei materiali; il corrispondente fattore di confidenza è FC=1.
Per lo studio di una struttura in muratura esistente, dunque, sono sempre da considerare rilievi geometrici, indipendentemente dal livello di conoscenza che si cerca. La muratura di per sé è pesante, in generale a parità di carichi pesa molto di più di altre. Questo significa che gli elementi che la compongono sono chiamati a sopportare dei carichi maggiori: la pietra che sta alla base di una struttura in muratura è sottoposta ad uno sforzo di compressione maggiore di quello che potrebbe essere un cubetto di cls alla base della stessa struttura, però ha una resistenza minore, quindi diventa fondamentale andare ad individuare i carichi gravanti su ogni elemento di parete. Soffre non tanto per il carico che deve portare, quanto per il proprio.
Le verifiche e le indagini
Le verifiche in situ, necessarie a cogliere i molteplici aspetti dei dettagli costruttivi, assumono un’importanza crescente al crescere del livello di conoscenza. Si definiscono limitate (proprie di LC1) quando sono basate su rilievi di tipo visivo effettuati ricorrendo, generalmente, a rimozione dell’intonaco che consente di esaminarne le caratteristiche sia in superficie che nello spessore murario; sono invece estese ed esaustive (per LC2 ed LC3) quando sono basate su rilievi di tipo visivo, effettuati ricorrendo, generalmente, a saggi nella muratura che consentono di esaminarne le caratteristiche sia in superficie che nello spessore murario, e di ammorsamento tra muri ortogonali e dei solai nelle pareti.
Stesso discorso per le indagini, necessarie a definire le proprietà dei materiali; quelle in sito sono quantitative (rilievo geometrico, monitoraggio e controllo della struttura, misura dello stato di sforzo locale) e qualitative (indagini storiche, rilievo quadro fessurativo); per una struttura particolarmente importante, prima di sottoporla a prove anche distruttive, si potrebbe eseguire una attività di monitoraggio, andando a verificare il suo comportamento nel tempo. Ad esempio, su una struttura in muratura di importanza storica da cui non si può estrarre del materiale, si potrebbe monitorare la presenza di una eventuale lesione e verificare se progredisce nel tempo o si ferma.
Per LC1 si parla di indagini in situ limitate, basate su esami visivi condotti dopo la rimozione di una zona di intonaco di almeno 1m x 1m, al fine di individuare forma e dimensione dei blocchi di cui è costituita la muratura. Per la resistenza si rimanda ad un valore minimo tabellato. Se si vuole ottenere un LC2, si effettuano indagini in situ estese, con saggi superficiali ed interni per ogni tipo di muratura presente. Per la definizione della resistenza, in questo caso, si considera un valore medio tabellato. Il LC3 è molto più complicato da ottenere: una delle tante cose da rispettare è avere indagini in situ esaustive, con le quali si effettua una ulteriore serie di prove sperimentali che, per numero e qualità, siano tali da consentire di valutare le caratteristiche meccaniche della muratura.
Fare una verifica di resistenza significa confrontare il Momento resistente con quello sollecitante; quest’ultimo è dato dai carichi applicati mentre quello resistente dalle proprietà dei materiali: se si considera quindi un valore di resistenza più elevato, si ha maggiore probabilità che la verifica sia soddisfatta.
Livelli di conoscenza e costo
Da un punto di vista dei costi, confrontando il livello di conoscenza con il costo necessario per ottenerlo, si nota che man mano che la conoscenza aumenta, il costo diminuisce, ma si hanno più dati da dover raccogliere.; con meno dati si ha un costo per l’intervento maggiore.
Riepilogando: LC1, limitato, si intende raggiunto quando è stato effettuato un rilievo geometrico, indagini e verifiche in situ limitate.
LC2 è raggiunto quando c’è il rilievo geometrico, quando le verifiche sono estese ed esaustive e le indagini in situ sulle proprietà sono estese.
LC3 è raggiunto quando c’è il rilievo geometrico, le indagini sono estese ed esaustive, però le indagini non sono estese, ma esaustive.
La seguente tabella, estrapolata dalla Circolare applicativa alle NTC2018, indica i valori di riferimento dei parametri meccanici della muratura:
Vengono riportati valori minimi e massimi; il valore da usare, come anticipato in precedenza, dipende proprio dal Livello di conoscenza raggiunto.
Ad esempio, in riferimento al LC3, ci sono 3 casi:
- Se sono disponibili 3 o più valori sperimentali di resistenza: si prende la media dei risultati delle prove effettuate;
- Se sono disponibili 2 valori sperimentali di resistenza:
- Se il valore medio è compreso nell’intervallo di tabella, si assume il valore medio dell’intervallo;
- Se il valore medio è maggiore dell’estremo superiore dell’intervallo, si assume il valore dell’estremo superiore;
- Se il valore medio è minore dell’intervallo di tabella, si assume il valore medio sperimentale come resistenza;
- Se è disponibile un solo valore sperimentale di resistenza:
- Se il valore è compreso o è superiore all’intervallo di tabella, si assume il valore medio dell’intervallo come resistenza;
- Se il valore è minore all’estremo inferiore dell’intervallo di tabella, si assume il valore sperimentale.
Con LC1 si prende invece il valore minimo di resistenza, con LC2 quello medio. Le caratteristiche della muratura in uno stato di fatto migliore di quello assunto per ipotesi dalla Circolare 2019 possono essere ottenute applicando degli appositi coefficienti migliorativi ai parametri di resistenza e deformabilità della muratura.
Rispetto ai valori di resistenza precedenti possono esserci accorgimenti che possono portare a migliorare o peggiorare.
Applicazione con il modulo inSide di IperSpace
Per tener conto di queste considerazioni, con il modulo inSide di IperSpace occorre modificare i parametri del materiale Muratura in funzione del Livello di Conoscenza del manufatto. Successivamente dalle Tavolozze scegliere Generali e Criteri di Verifica. Selezionando il Criterio di verifica Muratura nel box delle proprietà è possibile visualizzare tutte le caratteristiche; selezionare Muratura esistente.
IperSpace aprirà un box denominato Verifiche Muratura esistente dove è possibile definire il valore ftd (Resistenza a trazione per fessurazione diagonale) e FC (fattore di confidenza).
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