MasterMuri adotta i criteri di dimensionamento, statici o sismici, dettati da varie codici normativi, fra cui le NTC 2008, l’EC6 ed EC8, il DM 20/11/87, l’OPCM 3274
Come anticipato nella parte riservata alla modellazione strutturale, per le opere in muratura questa può avvenire sia mediante elementi bidimensionali che con pilastri e travi. La prima soluzione è assolutamente da preferire perché è l’unica in grado di rappresentare degnamente il comportamento scatolare dell'edificio. Adottando invece una modellazione con elementi monodimensionali la verifica dei maschi murari diventa critica, perché risultano sovrastimati gli effetti flettenti e quindi penalizzate le verifiche a taglio che si basano sul contributo della sola parte compressa della muratura.
Le pareti murarie disposte nelle due direzioni principali della pianta dell'edificio, collegate ai solai, rappresentano infatti un insieme scatolare in grado di sostenere anche le condizioni di carico straordinarie imposte da un evento sismico. In generale, i principi di base, le ipotesi e i modelli che vengono utilizzati per lo studio di edifici a pareti portanti in cemento armato possono essere estesi all'analisi di organismi a struttura muraria considerando, ovviamente, le specifiche proprietà meccaniche della muratura e dei materiali costituenti. Negli edifici in muratura la resistenza alle azioni sismiche è legata alla capacità dell'impianto strutturale di mantenersi sostanzialmente integro e di ripartire le azioni orizzontali sui pannelli di controvento, evitando che I'organismo perda la sua struttura scatolare e subentrino meccanismi locali di ribaltamento tali da portare al collasso l'intera costruzione.
Fissiamo quindi inizialmente la nostra attenzione sulla modellazione tramite elementi bidimensionali, di cui si conosce già, a seguito dall’analisi strutturale, lo stato tensionale puntuale, contraddistinto da azioni membranali e flettenti. MasterMuri ricava le caratteristiche globali di sollecitazione ( ovvero sforzo normale, taglio e momenti flettenti) integrando lo stato di tensione su una porzione di muro liberamente individuata. A tal fine è l’utente che provvede a selezionare, graficamente, nel modello generale, gli elementi che compongono il maschio murario. Si perviene così a risultati formalmente analoghi a quelli di un pilastro, che riassume il comportamento complessivo della porzione di muro. In estrema sintesi: partendo da una modellazione con elementi di superficie si provvede a posteriori a determinare, mediante integrazione dello stato tensionale, le sollecitazioni globali da controllare in base alle disposizioni normative. Se invece si parte direttamente da un modello a travi e pilastri (telaio) si ottengono subito le caratteristiche di sollecitazione, che sono sovrastimate a causa di un significativo difetto di rappresentazione (modellazione) iniziale.
Replicando l’impostazione già adottata negli altri postprocessori anche in MasterMuri gli elementi strutturali vanno ulteriormente qualificati con le proprietà indispensabili per il dimensionamento, come resistenza caratteristica della muratura a compressione fk e a taglio fvk0. La verifica può avvenire optando per il metodo delle tensioni ammissibili oppure per gli stati limite, che appare comunque il più appropriato e l’unico rispondente alle recenti disposizioni di norma.
Sul risultato del dimensionamento incidono anche i dettagli costruttivi, quali la presenza di riseghe in elevazione, le modalità d’appoggio dei solai in testa ai muri, che introducono nella verifica specifiche eccentricità che sarebbe controproducente considerare già nell’analisi: in relazione alla snellezza del muro vengono così determinati i coefficienti di riduzione della sua resistenza.
Al solito, in fase di dimensionamento MasterMuri distingue le combinazioni di tipo statico da quelle sismiche, anche perché le norme differenziano, nei due casi, i coefficienti parziali di sicurezza del materiale γm da adottare. Viene attuata la verifica dei muri soggetti a carichi verticali, ad azioni orizzontali nel piano del muro, a pressoflessione fuori piano, a taglio. I risultati, oltre che in stampa, vengono presentati, in modo più efficace ed immediato, mediante mappe a colori, per mezzo di indici di resistenza riguardanti il rapporto fra l’azione agente e quella resistente ultima.
Per la verifica complessiva dell’edificio è però necessario anche analizzare le fasce di piano che mettono in collegamento le varie pareti della struttura. MasterMuri prevede, pertanto, di effettuare, con varie modalità, la verifica a compressione e a taglio di questi elementi di collegamento.
MasterMuri è anche idoneo a verificare la muratura armata. In questo caso è sufficiente individuare le caratteristiche di sollecitazione, da confrontare con i valori limite del relativo dominio di rottura, che può essere calcolato anche con la procedura Verifiche c.a. ( i cui metodi sono conformi anche alla muratura armata).
Consapevoli della difficoltà oggettiva di riprodurre nel modello le condizioni effettive del comportamento strutturale, sono stati predisposti ulteriori strumenti di indagine, in grado di evidenziare, ad esempio, anche situazioni locali di potenziale pericolosità, quali quelle derivanti dalla presenza di azioni locali di trazione negli elementi.
Abbiamo fin qui trattato la verifica dell’organismo strutturale nel suo complesso. Come già evidenziato nella parte riservata all’analisi strutturale, MasterSap può però anche analizzare porzioni di edificio (ad esempio singole pareti) per determinare i moltiplicatori di collasso, ricordando che il fenomeno può derivare per ribaltamento della parete oppure per eccesso tensionale. In entrambi i casi MasterSap individua lo stato di collasso applicando, alla struttura, azioni inerziali progressive fino a determinarne lo stato di crisi.
Finora l’esposizione si è concentrata sugli edifici, ma dobbiamo ampliare l’orizzonte applicativo anche ad altre opere che non rientrano in questo caso, come avviene, ad esempio, per volte e cupole.
In questi casi l’analisi strutturale mantiene la sua validità, ma il dimensionamento deve seguire altre strade, perché non sono impiegabili i metodi di verifica che fanno riferimento a criteri di snellezza ed eccentricità.
Una strada perseguibile ai fini della verifica, e per la quale sono anche disponibili in letteratura significativi esempi applicativi, è quella di far ricorso alla determinazione delle tensioni principali massima e minima sulle facce interne ed esterne della parete. Tale procedura è implementata nel modulo di MasterSap che riguarda la modellazione e l’analisi, assieme ad altri criteri generali di verifica.