Come si verifica il setto murario?
La verifica del setto murario implica una valutazione della resistenza a taglio del maschio murario sollecitato da azioni orizzontali agenti nel piano della parete, in concomitanza con l’analisi sismica di una struttura in muratura portante. Tali verifiche vengono condotte nell’ipotesi che le sezioni piane restino tali e trascurando la resistenza a trazione della muratura.
Il setto murario, la definizione
Dal latino “saeptum”, derivato del verbo “saepire”, che significa “cingere, circondare,” i setti sono elementi verticali, nello specifico pareti in cemento armato, che, data la loro massa e la loro elevata inerzia, hanno la funzione di contrastare le forze sismiche orizzontali o la spinta del vento. In particolare, il setto murario è una parete di spessore modesto che divide due cavità o due zone di tessuto meno consistente, fungendo, così, da diaframma.
Il setto murario portante
Il setto murario portante è particolarmente indicato in presenza di forti azioni orizzontali, come il vento nel caso dei grattaceli, o in presenza di edifici situati in zone ad alta sismicità. La struttura a setti è, infatti, una tecnologia classica che, per via della sua efficacia, viene applicata anche negli edifici più moderni. I setti murari vengono utilizzati anche nel processo di adeguamento sismico di edifici già esistenti in cemento armato. Questa tecnologia, infatti, consente una serie di vantaggi legati alla possibilità di assorbire la quasi totalità delle forze sismiche, scaricando i pilastri e sostituendo quasi integralmente il vecchio apparato di progetto resistente al terremoto.
Inoltre, rispetto ad altre tecnologie come le fibre di carbonio o incamiciature in acciaio, i setti murari offrono il vantaggio di abbassare gli spostamenti dell’edificio durante le scosse sismiche, salvaguardando il danno agli elementi secondari. La tecnologia a setti è la prediletta anche per via della affidabilità negli anni nettamente maggiore rispetto a tecnologie attive come l’isolamento sismico alla base, che invece, nel tempo, richiede un accurato piano di manutenzione e controllo. I setti murari portanti costituiscono la tecnologia più adottata dai progettisti in Europa e nel mondo per interventi di miglioramento sismico, seppur nei casi in cui non sussistono problemi di budget, poiché l’applicazione di setti murari richiede costi elevati e invasività, con conseguente necessità di studi progettuali minuziosi e approfonditi.
Come viene effettuata la verifica del setto murario
Ogni setto murario può essere verificato allo stato limite ultimo, o alle tensioni, per condizioni di carico quali:
- pressoflessione per carichi laterali o, in altre parole, resistenza e stabilità fuori dal piano;
- pressoflessione per azioni nel piano;
- taglio per azioni nel piano;
- carichi concentrati.
Inoltre, è fondamentale eseguire anche le verifiche di resistenze delle travi in muratura, ovvero delle fasce di piano il cui il collasso inevitabilmente pregiudica la risposta dell’intero edificio tanto quanto il collasso di un maschio murario. Devono essere soggette a verifica a pressoflessione furi del piano tutte quante le pareti aventi funzioni strutturali, in particolare quelle portanti carichi verticali, anche quando non considerate resistenti al sisma. La verifica a pressoflessione di una sezione di un elemento strutturale come il setto murario si esegue con un calcolo che confronta il momento di progetto agente con il momento ultimo resistente, a sua volta calcolato assumendo la muratura non reagente a trazione e un’opportuna distribuzione non lineare delle compressioni.
Inoltre, per procedere con la verifica occorre conoscere non solo le forze orizzontali che agiscono alla sommità del setto, ma anche le dimensioni geometriche del setto, la tensione media che sollecita il setto e le caratteristiche di resistenza della muratura, ovvero: la resistenza caratteristica a compressione, la resistenza caratteristica a taglio, il coefficiente di attrito del materiale e il coefficiente di sicurezza media del materiale.