Domanda 27.
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi di un edificio in muratura armata rispetto ad uno in muratura ordinaria?
Risposta 27.
Il vantaggio più importante che un edificio in muratura armata presenta rispetto ad uno in muratura ordinaria è in termini di resistenza (vedi articolo). Come facilmente intuibile la presenza dell'armatura sia orizzontale che verticale incrementa notevolmente la resistenza degli elementi. La presenza delle armature verticali incrementa la resistenza a pressoflessione (nella figura si riporta un dominio di uno stesso elemento con e senza armatura - come si vede il dominio dell'elemento armato include totalmente quello non armato).
Anche la resistenza a taglio aumenta notevolmente (dovuto sia alla presenza delle armature verticali che orizzontali). Per gli elementi in muratura ordinaria il taglio resistente si ottiene dalla seguente relazione:
(1)
dove si indica con fvd la resistenza del materiale e con t lo spessore della parete. La quantità l1 è la lunghezza della parete in compressione (è intuibile che all'aulemtare delle forze orizzontali la quantità l1 diminuisce e di conseguenza la resistenza a taglio).
Nel caso di muratura armata la resistenza a taglio è data dalla seguente:
(2)
nella quale si ha:
(3)
(4)
L'espressione (1) che consente di valutare la resistenza a taglio di un elemento in muratura ordinaria è simile all'espressione (3) che consente di valutare la resistenza a taglio di un elemento in muratura armata. La quantità d che compare nella (3) è l'altezza utile della sezione e si mantiene costante, mentre la quantità l1 che compare nella (1) tende a diminuire all'aumentare delle azioni orizzontali. In definitiva, la resistenza a taglio della sola muratura (non tenendo conto della resistenza delle armature) nel caso della muratura armata è maggiore della resistenza a taglio nel caso della muratura ordinaria. Inoltre, contribuisce anche la resistenza dell'armatura data dalla (4).
A parità di condizioni, con la muratura ordinaria si riesce a progettare l'edificio riportato nelle seguenti figure (tre piani fuori terra e pareti con spessore di 30 e 45 cm).
Nel caso della muratura armata si riesce a progettare l'edificio riportato nelle seguenti figure (quattro piani fuori terra e pareti di spessore pari a 30 cm).
A parità di condizioni, nel caso della muratura armata si riesce a progettare un edificio di quattro piani con muri da 30 cm di spessore, mentre nel caso della muratura ordinaria si riesce a progettare un edificio di tre piani con muri da 30 e 45 cm di spessore.
Uno svantaggio che si ha nel caso della muratura armata è l'onere delle armature (sia come messa in opera che come costo del materiale).
Bibliografia
Calcolo della muratura armata antisismica per nuove costruzioni
Software (gratuito)
VEMA (Verifica Elementi Muratura Armata)