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Costruzioni in muratura. Principi generali su verifiche strutturali

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Generalità e principi fondamentali dei pilastri

Le strutture intelaiate in zona sismica sono soggette ad azioni orizzontali di particolare rilevanza. Motivo per cui i pilastri devono essere convenientemente armati a flessione e taglio oltre che per sforzo normale semplice. Un aspetto molto importante che si vuole subito chiarire è la necessità di realizzare dei pilastri le cui dimensioni geometriche non si discostino molto da quelle delle travi orizzontali. Infatti nel caso in cui agiscono i soli carichi gravitazionali i momenti che nascono alle estremità delle travi sono dello stesso ordine di grandezza e di verso contrario e pertanto si bilanciano nell’equilibrio nodale, nel caso in cui agiscano nel telaio forze orizzontali, i momenti che insorgono alle estremità delle travi sono generalmente bilanciati da momenti della stessa entità,che si hanno in corrispondenza delle estremità dei due pilastri posti immediatamente al di sopra e al di sotto del nodo in esame. Pertanto il comportamento nei due casi è diverso dovendosi, nel caso di forze sismiche, assicurare il trasferimento dei momenti flettenti fra travi e pilastri. Per strutture site in zona sismica, sorge la necessità di riportare le armature longitudinali della trave all’interno dei pilastri adiacenti ed è chiaro che le dimensioni della trave debbano essere pertanto non troppo più grandi delle corrispondenti dimensioni dei pilastri cui la trave si connette.


E’ stato rivelato sperimentalmente (Pozzati, 1993) che sezioni eccessivamente armate manifestano premature crisi di resistenza, essenzialmente per instabilità delle armature compresse e la conseguente disgregazione del calcestruzzo che le ricopre.
Bisogna tener presente che per i pilastri semplicemente compressi la rottura sopraggiunge con dilatazioni del calcestruzzo sensibilmente inferiori a quelle che si registrano per elementi inflessi; tale fenomeno è tanto più accentuato quanto più elevata è la percentuale di armatura. Le cause di ciò sono prevalentemente da imputarsi alle crisi per instabilità delle barre di armatura. Da ciò deriva l’importanza che hanno le staffe nel prevenire l’instabilità dei ferri compressi.
Come si vedrà nel seguito, le zone critiche sono quelle di attacco con le travi, dove tra l’altro, si verificano le riprese di getto e dove, quindi, si hanno maggiori problemi legati al costipamento durante la fase di getto.
Si consiglia vivamente di utilizzare forme molto allungate in pianta o irregolari. Oggigiorno, per motivi strettamente esecutivi e di costi di manodopera, non si usano molto le riduzioni di sezione dei pilastri da un piano all’altro. Ciò evita eccentricità relative degli assi e l’insorgere di azioni flessionali localizzate, nonché rende più agevole la modellazione strutturale.
Si riportano alcuni principi fondamentali per la buona riuscita di una progettazione strutturale.
-Le staffe devono essere disposte con un passo che è funzione della classe di duttilità di appartenenza al fine di garantire una duttilità minima e prevenire fenomeni di instabilità locale a carico dell’armatura longitudinale.
-La configurazione delle staffe e delle piegature deve essere scelta in modo da garantire il massimo sconfinamento al nucleo di calcestruzzo.
-In sezioni simmetriche si deve disporre di un’armatura doppia simmetrica.
-E’ buona regola che la dimensione minima dei lati della sezione trasversale di una colonna deve essere pari a 300 mm.
Particolare attenzione deve rivolgersi alla disposizione delle armature trasversali. Le staffe chiuse devono essere tali che il lato maggiore della sezione del pilastro risenta del beneficio apportato dal contenimento triassiale prodotto dalle staffe. Infatti si ricorda che l’effetto di confinamento è attivo solo in corrispondenza delle curvature delle staffe, come è stato rappresentato dalla figura seguente.

staffe pilastri

In tale figura le zone ombrate denotano le zone del calcestruzzo non confinate. 

Nella figura successiva sono riportati degli esempi di disposizione delle staffe che evidenziano la laboriosità costruttiva necessaria per la buona riuscita dell’effetto di confinamento, il quale, tra l’altro, ha un effetto positivo anche sull’andamento del diagramma momento curvatura.

disposizione staffe calcestruzzo

Estratto da: Progettazione esecutiva di strutture in cemento armato in zona sismica di Giuseppe Albano