Progettazione muratura: guida tecnica a normative e standard

Si può pensare che un muro sia un elemento statico e immutabile, ma in ingegneria la muratura è un materiale complesso, eterogeneo e spesso imprevedibile. La progettazione muratura non consiste nel semplice disegno di una parete, ma nella definizione di un sistema capace di gestire carichi verticali e azioni orizzontali senza collassare. In Italia, questo processo è governato dalle NTC 2018 e dalla successiva circolare del 2019, che spostano il focus dalla semplice resistenza del singolo blocco alla capacità dell’intero organismo edilizio di dissipare energia.

Criteri tecnici e limiti di rigidezza nelle NTC 2018

Le normative attuali non si limitano a prescrivere spessori minimi, ma impongono una valutazione della rigidezza e della resistenza basata sulla tipologia di materiale e sulla zona sismica. Il punto critico è che la muratura, per sua natura, ha un’ottima resistenza a compressione ma una resistenza a trazione quasi nulla.

Per questo motivo, le NTC 2018 pongono l’accento sulla “scatola muraria”. Se le pareti non sono correttamente collegate tra loro e con i solai, l’edificio non lavora come un unico blocco, ma come un insieme di elementi indipendenti che tendono a ribaltarsi verso l’esterno durante un sisma. La rigidezza non è un valore assoluto: una muratura troppo rigida in un contesto flessibile può attirare troppe forze sismiche, accelerando il danneggiamento.

Un dato tecnico fondamentale per chi progetta è che la resistenza caratteristica a compressione degli elementi artificiali non deve essere inferiore a 5 N/mm² per gli elementi semipieni nella direzione dei carichi verticali, mentre scende a 1.5 N/mm² per la direzione ortogonale ai carichi verticali nel piano della muratura. Ignorare questi limiti significa progettare una struttura che sulla carta regge, ma che in cantiere non ha i margini di sicurezza necessari.

Workflow operativo per la progettazione di strutture in muratura

La progettazione non parte dal calcolo, ma dalla conoscenza. Saltare i primi passaggi porta inevitabilmente a sovradimensionamenti costosi o, peggio, a sottostime del rischio.

1. Rilievo e analisi materica: Identificazione della tipologia di muratura (ordinaria, armata, rinforzata) e analisi della malta. In edifici esistenti, questo passaggio include l’analisi delle lesioni e l’eventuale esecuzione di prove sclerometriche o carotaggi.
2. Definizione del modello strutturale: Scelta tra analisi lineare o non lineare. Per interventi complessi o zone ad alta sismicità, l’analisi statica non lineare (push-over) è preferibile per capire a che punto la struttura inizia a plasticizzarsi.
3. Verifica dei carichi e delle azioni: Calcolo dei carichi permanenti e accidentali. In questa fase è fondamentale che gli orizzontamenti (solai e coperture) non siano spingenti. Se esistono spinte orizzontali, come quelle di archi e volte, queste devono essere eliminate con tiranti o cerchiature.
4. Calcolo e verifica agli SLU e SLE: Verifica degli Stati Limite Ultimi (collasso) e degli Stati Limite di Esercizio (deformazioni e fessurazioni).
5. Definizione dei dettagli costruttivi: Scelta dei sistemi di collegamento, delle armature (nel caso della muratura armata) e dei rinforzi.

Per chi opera su edifici esistenti, questo processo si integra spesso con una verifica sismica di un edificio esistente: obblighi e procedure per determinare se sia sufficiente un miglioramento o se sia necessario un adeguamento sismico integrale.

Confronto tra sistemi costruttivi in muratura

Non tutte le murature sono uguali. La scelta tra un sistema e l’altro dipende dalla destinazione d’uso e dal grado di rischio sismico dell’area.

CaratteristicaMuratura OrdinariaMuratura ArmataMuratura Rinforzata (FRCM/CRM)ComposizioneBlocchi + MaltaBlocchi + Malta + Armature metallicheMuratura esistente + Reti in fibra/malteComportamento SismicoBasso (fragile)Elevato (duttile)Medio-Alto (migliorato)Applicazione TipicaEdilizia storica/minoreNuove costruzioni in zona sismicaConsolidamento edifici esistentiResistenza a TrazioneQuasi nullaSignificativa (grazie all’acciaio)Aumentata dalla rete di rinforzoRigidezzaElevataElevata e controllataVariabile in base al rinforzo

Soluzioni per il consolidamento e il rinforzo strutturale

Quando la progettazione riguarda l’esistente, l’obiettivo è aumentare la duttilità della struttura. Esistono diverse strade tecniche. Un’opzione efficace per il miglioramento sismico è l’uso di sistemi a rete in fibra di vetro AR con malte strutturali a base calce e connettori pre-resinati, soluzioni che garantiscono compatibilità materica e spessori contenuti.

Un altro intervento critico è la cerchiatura. Quando si apre un varco in una parete portante, si altera il flusso dei carichi. La cerchiatura funziona come un telaio a portale che “abbraccia” il vano, restituendo alla parete la rigidezza originaria e la capacità di resistere alle sollecitazioni orizzontali. Senza un calcolo preciso della cerchiatura, il rischio è di creare un punto di fragilità che potrebbe innescare un collasso locale durante un evento sismico.

La scelta del sistema di rinforzo deve essere supportata da una perizia tecnica: guida alla struttura di un rapporto efficace che documenti lo stato di fatto e giustifichi la soluzione adottata in base alle NTC 2018.