PRO_CINEM Meccanismo di flessione orizzontale

Il meccanismo di flessione orizzontale di una facciata efficacemente vincolata alle pareti ortogonali e libera in sommità si manifesta per effetto delle azioni ortogonali al piano della stessa ed è caratterizzato dalla formazione di cunei di distacco costituiti da macroelementi che ruotano rigidamente, attorno a cerniere cilindriche poste alla loro base, fino al collasso della parete. 

Se le azioni fuori piano della parete non attivano il ribaltamento della stessa a causa delle condizioni di vincolo, per esempio per tiranti agli estremi dalla tesa muraria che risulta libera nella zona centrale, si instaura nella facciata un effetto arco orizzontale.

Se la parete di facciata non risulta efficacemente confinata nei confronti degli spostamenti paralleli al piano della stessa (poiché appartiene ad esempio ad edifici isolati o d’angolo) l’allontanamento dei muri di controvento, dovuto alla spinta H, determina l’instabilità della catena cinematica costituita dai corpi coinvolti nel meccanismo ed il conseguente collasso.

L’altro caso invece riguarda la parete efficacemente confinata poiché trattenuta dalla continuità della tesa muraria: è questo il caso in cui la facciata appartiene ad una cella interclusa in una schiera. Il corrispondente meccanismo si può manifestare con la formazione di cerniere plastiche dovute alla crisi del materiale. La condizione appena descritta prevede che le spinte dell’arco siano completamente bilanciate dalle pareti contigue e che lo stato di sollecitazione nello spessore della parete in esame determini la possibilità di schiacciamento della muratura soggetta a sforzi di compressione, in chiave ed alle reni dell’arco ideale, con conseguente attivazione del meccanismo. In tal caso l’analisi procede attraverso la valutazione dello stato tensionale che si genera nella muratura all’applicazione dei carichi agenti sul sistema ed il confronto con la tensione di riferimento a rottura del materiale.

Nel caso di Cinematismo di flessione orizzontale di parete monolitica non confinata, l’applicazione della formulazione proposta prevede la valutazione del termine H rappresentativo della resistenza offerta dalle pareti di controvento in collaborazione con altri eventuali dispositivi in grado di sopportare la spinta orizzontale dell’arco (ad esempio tiranti metallici o cordoli). 

A tal fine si può fare ricorso al semplice schema della figura sottostante che rappresenta una porzione del muro di controvento al quale è vincolata la parete ortogonale a questa. La forza limite H viene calcolata considerando le condizioni di equilibrio limite al ribaltamento della parete di controvento.

Nel caso di Cinematismo di flessione orizzontale di parete monolitica confinata, vincolata alle strutture murarie ad essa ortogonali ed efficacemente confinata nei confronti degli spostamenti in direzione parallela al piano della parete stessa è riscontrabile frequentemente nei centri storici per le murature di facciata di celle intercluse in edifici a schiera e trattenute da tiranti metallici.

Quando la parete interessata dal meccanismo risulta efficacemente confinata, la spinta H che si manifesta alle imposte dell’arco di scarico risulta completamente bilanciata dalle pareti contigue. In queste condizioni il meccanismo di flessione orizzontale si attiva quando lo schiacciamento della muratura, dovuto allo stato di sollecitazione che nasce nella parete ad opera delle azioni ad essa ortogonali, determina la formazione di cerniere plastiche e quindi l’attivazione del cinematismo. L’analisi consiste quindi nel verificare lo stato tensionale della muratura per valutare le condizioni di carico che determinano la rottura del materiale in corrispondenza delle zone in cui la parete è soggetta a forti tensioni di compressione.

La forza normale massima sopportabile dalla sezione vale: H_u = 2 σ_r u b.

Tutto questo come si traduce all’interno di PRO_CINEm? 

Per settare tale impostazione bisogna settare l’altezza del cuneo di rottura ovvero la quota verticale di parete che partecipa al meccanismo di flessione orizzontale

Successivamente bisogna settare se utilizzare il valore di resistenza nel meccanismo considerata come parete confinata

Oppure settare se utilizzare il valore di resistenza nel meccanismo considerata come parete non confinata

Nel caso si voglia assegnare manualmente il valore di H è possibile completando per goni parete il valore di “Spinta ortogonale”.