La arquitectura construida en tierra,
Tradición e Innovación
Congresos de Arquitectura de Tierra en Cuenca de Campos
2004/2009.
Coord.: José Luis Sáinz Guerra, Félix Jové Sandoval
Editor: Cátedra Juan de Villanueva, Escuela Técnica Superior
de Arquitectura de Valladolid
ISBN: 978-84-693-4554-2
D.L.: VA-648/2010
Impreso en España
Valladolid
Septiembre de 2010
Publicación online.
Para citar este artículo:
GALIZIA, Filomena; GARGIULO, M. Rosaria. “Una tecnica costruttiva locale: il massone. Comportamento
sismico”. En: Arquitectura construida en tierra, Tradición e Innovación. Congresos de Arquitectura de
Tierra en Cuenca de Campos 2004/2009. [online]. Valladolid: Cátedra Juan de Villanueva. Universidad de
Valladolid. 2010. P. 91-102. Disponible en internet:
http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones/digital/libro2010/2010_9788469345542_p091102_galizia.pdf
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UNA TECNICA COSTRUTTIVA LOCALE: IL MASSONE
COMPORTAMENTO SISMICO
III Congreso de Tierra en Cuenca de Campos, Valladolid, 2006
Filomena Galizia y M. Rosaria Gargiulo
Dipartimento di Costruzioni e Metodi Matematici
in Architettura, Università Federico II, Napoli,
Italia
Introduzione
La tradizione del crudo in Italia ha origini
molto antiche e la fonte principale per comprenderne gli sviluppi e la diffusione è il lavoro di E. Galdieri (1982), prevalentemente
basato su quelli dei geografi O. Baldacci
(1958) e R. Biasutti (1941).
Gli Etruschi hanno impiegato la terra cruda
per la costruzione di tutte le opere civili e religiose ad eccezion fatta delle sepolture, mentre i Romani la hanno utilizzata per la prima
edificazione della città di Roma: il più grosso
vanto di Augusto era quello di aver trovato
una città di terra e di averla lasciata di pietra.
Anche Vitruvio, nel libro X del De Architectura
quando parla di lateres si riferisce agli adobes,
e se vuole indicare i mattoni da fornace li specifica come lateres copti.
Di tradizione altrettanto antica è l'utilizzo della
terra per le fortificazioni, dall'antico agger
terreus carinarum1 , documentata da Varrone,
alle forme più elaborate testimoniate dalle
mura di Gela (IV sec a.C.), costruite con mattoni delle dimensioni di 40x40x8 cm e quelle di
Arezzo (III sec a.C.) con mattoni di 42x28x12
cm.
L'uso della terra cruda, soprattutto per l'edilizia
abitativa, ha avuto una evoluzione costante
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SISMICO
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ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA
fino agli anni '40 dello scorso secolo2’ , quando l'avvento dei processi di industrializzazione
in edilizia, l'uso dell'acciaio e del calcestruzzo
e le nuove esigenze abitative, legate soprattutto all'abbandono della vita rurale, hanno
tacciato di inadeguatezza tutte le costruzioni
tradizionali.
Oggi in Italia, forse in ritardo rispetto ad altri
paesi europei, si sente forte la necessità di
costruire abitazioni a basso impatto ambientale e ridotto consumo energetico: da ciò la
volontà di utilizzare la terra. I tecnici che si
sono impegnati in questo intento si sono
dovuti scontrare però con la normativa vigente che impone l'utilizzo, in edilizia, solo dei
materiali riconosciuti a norma di legge e che
siano certificati nelle loro prestazioni meccaniche e dinamiche come capaci di affrontare
adeguatamente i possibili eventi sismici.
Il presente lavoro si pone come primo step
nella valutazione della vulnerabilità sismica
delle costruzioni in terra cruda, partendo
dall'analisi degli edifici tradizionali italiani e,
più in particolare, delle pinciaie abruzzesi.
L'Abruzzo soprattutto la parte di esso interessata dalle costruzioni in terra, ricade, in base
alla Mappa di Pericolosità Sismica del
Territorio Nazionale3 , nelle zone 1 e 24 e
negli ultimi anni ha risentito di eventi sismici di
media entità, generatisi in aree limitrofe, a cui
le pinciaie hanno resistito dignitosamente.
Si procederà all'analisi di queste costruzioni
dal punto di vista tecnologico e tipologico per
poi passare alla valutazione dell'indice di vulnerabilità calcolato in base alla scheda di
secondo livello del GNDT (Gruppo Nazionale
per la Difesa dai Terremoti).
La tecnica costruttiva "il massone"
Le pinciaie sono abitazioni rurali costruite utilizzando i massoni, nome locale della tecnica
conosciuta a scala internazionale con i termini di cob (inglese) o bauge (francese). La sua
presenza in luoghi ed in epoche diversi rende
impossibile tracciarne gli sviluppi. Costruzioni
realizzate con la tecnica della terra impilata le
troviamo nel nord della Francia dove i Galli già
nel 750 a. C. utilizzavano il bauge per il riempimento di strutture lignee; tuttoggi questa
tecnica è molto diffusa prevalentemente in
Bretagna ed in Normandia.
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FILOMENA GALIZIA Y M. ROSARIA GARGIULO
In Inghilterra il cob è stato utilizzato, a partire
dall'XI secolo, come tamponamento di strutture lignee nella tecnica del wattle and daub e,
a partire dal XV sec, per la realizzazione di
muri monolitici nella costruzione non solo di
case di contadini ma anche di dimore nobiliari di campagna e, a volte di case in città.
Presenti in tutta l'Inghilterra sud-orientale
(Cornovaglia, Somerset, Dorset, Hampshire),
nel Devon si contano ben 20.000 costruzioni
in cob tra cui anche scuole e chiese. Questa
tecnica è stata anche utilizzata in Germania
dove prende il nome di "wellerlehm" ed è adoperata per la costruzione di architetture rurali,
ed in Slovacchia dove prende il nome di
"nakladana stava" o "lepenice".
Fuori dall'Europa troviamo costruzioni in cob
in Cina,dove ci sono resti di edifici in terra
impilata risalenti al XIV sec, in Arabia come in
Iran, e nel New Mexico dove le popolazioni
indigene costruivano utilizzando sia l'adobe
che il massone (qui chiamato coursed adobe).
Da qui l'uso di questa tecnica costruttiva si diffuse in Arizona mentre dall'Inghilterra fu
importata in Canada, nello stato dell'Ontario,
in Australia ed in Nuova Zelanda.
In Abruzzo molto probabilmente il massone è
stato importato dai paesi dell'Europa orientale
che si affacciano sull'Adriatico ed è presente
nelle province di Chieti e Pescara, per poi
sconfinare nelle Marche. In quest'area il suo
uso è limitato alla costruzione di architetture
rurali, a volte aggregate in piccoli borghi, altre
volte completamente isolate e la loro costruzione era dovuta ai proprietari, agricoltori, in
collaborazione con i vicini.
Per la realizzazione di queste costruzioni il
primo passo è la preparazione della terra: si
predispone la terra che, scavata in loco, si lascia a sedimentare in acqua all'interno di una
buca per un paio di giorni. La consistenza
dell'impasto deve essere abbastanza plastica.
Alla terra, sedimentata, si unisce la paglia ben
essiccata in genere di orzo o comunque tubolare: la paglia si aggiunge solo quando si è
pronti a formare i massoni perché altrimenti,
con l'umidità, potrebbe marcire. Preparato
l'impasto si passa alla formazione dei massoni: su di un piano si predispone uno strato di
paglia, si preleva una porzione di impasto e si
comincia a lavorarlo: le dimensioni e la forma
di ogni massone sono simili a quelle di una
pagnotta di pane. Dopo aver lasciato evaporare, per almeno un giorno e sotto uno strato di
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paglia asciutta, l'acqua in eccesso, si avvicinano i massoni al luogo in cui si deve costruire. Nel frattempo si predispone un fosso, di
circa 40 cm di profondità e dello spessore del
muro a disegnare il perimetro dell'edificio, e al
suo interno si realizzano le fondazioni che tradizionalmente sono, a differenza di altre tecniche, realizzate con gli stessi massoni. Si procede per strati concentrici dell'altezza di circa
1,20 m: si posizionano i pani e si compattano
camminandoci sopra, si lasciano asciugare
per uno o due giorni (a seconda delle condizioni climatiche) e si passa poi allo strato successivo.
Lo sviluppo di questa tecnica costruttiva è,
ovviamente, altamente condizionato dalla
qualità del terreno presente in situ. Come testimoniato dalle prove di laboratorio svolte, le
argille di questa area appartengono alla famiglia degli Illiti ed in particolare sono
Montmorilloniti, e quindi un'argilla opaca,
untuosa al tatto, di colore bianco-grigio, con
un assorbimento d'acqua pari al 240% ed
un'espansione percentuale del 1400-2000%.
In loco si sono poi eseguite le seguenti prove
"di cantiere":
- Prova di sedimentazione.
E INNOVACIÓN
Il massone si presenta come tecnologia
appropriata: l'aggiunta di lunghi filamenti di
paglia tubolare migliora le prestazioni del composto e regola il ritiro, inoltre il posizionamento a umido del materiale per filari successive e
la compressione di messa in opera permettono da un lato l'assestamento del materiale e
dall'altro il rilascio dei liquidi in eccesso.
Tipologie edilizie
Con il censimento svolto dalla Regione
Abruzzo in collaborazione con le province di
Chieti e Pescara, sono stati rilevati, solo in
provincia di Pescara, 249 edifici in terra tutti a
carattere rurale, quasi sempre situati nella
parte più alta del podere, in modo da favorire
l'areazione e l'illuminazione della casa e offrire la possibilità di controllare tutta l'area circostante. In provincia di Chieti, ed in particolare nei comuni di Casalincontrada e
Roccamontepiano, si trovano, oltre agli edifici
isolati, case aggregate intorno ad un'aia centrale a costituire dei nuclei rurali, od anche
gruppi di edifici integrati all'interno del tessuto
urbano.
Grazie ai dati raccolti è stato possibile individuare le caratteristiche tipologiche degli edifici
in massone: le pinciaie.
- Prove all'olfatto e al morso.
- Prova del lavaggio delle mani.
- Prova di coesività.
- Prova di ritiro.
Si è evidenziato che il terreno presente nell'area di diffusione del massone ha un'alta componente argillosa ed una bassa percentuale
di sabbia. Ciò rende chiaro il perché dell'utilizzo di questa tecnica costruttiva: per realizzare
dei mattoni di terra cruda è necessario un
terreno meno argilloso perché la grossa
quantità di argilla comporta anche una maggiore ritenzione di acqua con un conseguente
aumento del fenomeno del ritiro che, sui mattoni essiccati, genera oltre alla riduzione delle
dimensioni, anche fratture ed in alcuni casi
polverizzazione del materiale, mentre per il
pisè sarebbe necessario un assortimento gralunometrico più vario, con pezzature più grosse, a fronte del terreno lacale particolarmente
fine.
Generate dall'aggregazione di un modulo
base, un rettangolo con i lati che variano dai
3,00 m ai 5,00 m e di altezza variabile dai 2,20
m ai 6,00 m, con uno spessore murario di 6080 cm, si articolano in base a diverse tipologie.
- Tipo a blocco: un unico ambiente, talora
dotato di camino per la cottura e il riscaldamento, con accesso in genere a Sud e altre
due piccole aperture a per la ventilazione,
nessuna delle due a nord. È un edificio ad un
unico livello con copertura realizzata con un
tetto a doppia falda o a falda unica e con
dimensioni in pianta che variano dai 3,00 m ai
4,50 m.
- Tipo a blocco lineare: generato dall'addizione
laterale di più celle elementari, è composto da
due o tre ambienti con accesso indipendente
dall'esterno, aggregati secondo l'asse EstOvest. Anche in questo caso il livello è unico e
la copertura è a falde con colmo longitudinale. I
vani abitabili misurano in genere 4,00 x 4,00 m2,
mentre la stalla può avere un lato di 5,00 m.
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SISMICO
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Figura 1a. Tipo a torre
Figura 1b. Tipo italico
- Tipo a torre: le due celle elementari sono
aggregate in verticale, ottenendo così un fabbricato a due livelli collegati generalmente da
una scala in legno interna e con un interpiano
di circa 2,30 m. La copertura è generalmente
a capanna (Figura 1a).
- aggregazione longitudinale con modulo
unico: ad una casa del tipo italico si aggiunge
un'unica cella; tra le due si dispone la scala, in
genere aperta a sud e chiusa a nord;
- Tipo italico: è questa una tipologia più complessa. Al primo livello ci sono due ambienti
quadrangolari, generalmente destinati a stalla
e cantina e sovrastati da altri due, uno destinato a camera da letto e l'altro a cucina.
L'accesso agli ambienti al primo piano avviene per una scala esterna , in genere in mattoni cotti con o senza loggia. La copertura è,
solitamente, a capanna con linea di colmo
longitudinale. (Figura1b).
- Tipo a blocco con scala interna: è questa
una evoluzione urbana del tipo italico. I quattro moduli, due al piano terra e due al primo
piano, sono aggregati con l'interposizione di
una scala interna che li separa e li distribuisce, situata, generalmente in posizione centrale ed in corrispondenza dell'ingresso. In questo tipo, al II livello, potevano anche abitare
due nuclei familiari che avevano in comune la
cantina e la stalla.
I cinque tipi su descritti hanno, poi, infinite
varianti generate dall'aggiunta successiva di
nuove unità. La tipologia che più si presta
all'aggregazione è quella italica:
- aggregazione longitudinale: le due case
sono aggregate con un lato corto in comune e
sugli altri due hanno le scale di accesso;
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FILOMENA GALIZIA Y M. ROSARIA GARGIULO
- aggregazione laterale: due case si aggregano con in comune il lato lungo, con un raddoppio di scale a nord e a sud; quando la pianta
di tutto l'edificio è quadrata, la copertura è a
padiglione e si poggia su arcarecci e puntoni
d'angolo.
Variazioni del tipo italico poi sono legate alla
posizione e alla forma della scala, in genere
costruita in mattoni cotti, che può sia trovarsi
sulla facciata sud (Figura 2,a), coperta dalla
falda del tetto che sporge fino a poggiarsi sui
pilastri in cotto di facciata, che essere posta
sul lato ad est, nel qual caso, la copertura è
realizzata prolungando la copertura fino a raggiungere i pilastri sui quali è posizionata la
capriata di appoggio (Figura 2,b).
Il saper fare abruzzese
L'area geografica in cui sono presenti le pinciaie è prevalentemente alto-collinare con
temperature invernali molto rigide, frequenti
nevicate e precipitazioni e ricade, come già
detto, nelle zone sismiche 1 e 2. Le abitazioni
analizzate mettono in evidenza un saper fare
costruttivo teso a migliorare proprio la risposta del fabbricato all'attacco sia degli agenti
atmosferici che dal sisma.
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TRADICCIÓN
E INNOVACIÓN
Figura 2a. Scala sul fronte sud
Figura 2b. Scala sul fronte est
Per quanto riguarda la protezione dagli agenti atmosferici, qui come in tanti altri luoghi in
cui si usa la terra cruda, si realizzano i tetti
sporgenti di almeno 50-60 cm rispetto al filo
murario. L'intonaco è realizzato in terra, molto
fine con uno spessore di almeno 5,00 cm e
senza paglia nell'impasto. Le pareti hanno poi
una parte basamentale rivestita, nelle soluzioni più ricche, in laterizi o pietre, oppure con un
intonaco a calce che si ritrova anche intorno
alle aperture, con il duplice scopo di proteggere gli spigoli dalla corrosione del vento e favorire il riflesso della luce solare negli ambienti
interni. In alcuni casi, le pareti a nord, dove
potrebbero nascere muffe e che comunque
sono più fredde, sono rivestite con mattoni
cotti che continuano sulle pareti laterali in
modo da chiudere l'angolo ed evitare ponti
termici.
quelle a contatto un giunto. Il profilo esterno
di queste costruzioni è fatto in modo da ridurre le masse a mano a mano che si procede
verso l'alto: le pareti sono a piombo all'interno e a scarpa verso l'esterno dell'abitazione.
Rispetto al sisma, la prima protezione è data
dalla forma delle case: le pinciaie sono generate dall'aggregazione in pianta di moduli rettangolari con forma pressoché quadrata. Nel
caso del modulo unico e quindi degli edifici a
blocco la simmetria in pianta garantisce una
buona risposta sismica con scarsa presenza
di moti torsionali. Per quei tipi generati dall'aggregazione di più moduli, l'attacco tra di essi è
realizzato sempre costruendo tutte e quattro
le pareti del rettangolo base e lasciando tra
Le aperture presentano dimensioni ridotte e,
nel caso di più piani, sono allineate e dotate
di una piattabanda in legno; inoltre, all'interno
del paramento murario, in corrispondenza
degli stipiti e degli attacchi tra pareti ortogonali, sono annegati canne o ramoscelli tali da
migliorare la coesione e l'ammorsamento tra
le parti.
Questi accorgimenti tecnici fanno si che le
pinciaie presentino una buona risposta sismica: da un'indagine condotta sul campo è
stato possibile rilevare che le case in massone raramente presentano dissesti statici e
quando questi si manifestano sono dovuti o
all'incuria o a cedimenti del terreno di tipo franoso. Le fondazioni, come già detto, sono
realizzate con i massoni che finiscono per
diventare un tutt'uno con il terreno sottostante, con due conseguenze immediate:
- gli unici cedimenti fondali che possono
occorrere sono quelli generati da fenomeni
franosi che interessano il terreno al di sotto
della costruzione,
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Figura 3a. Intonaco sintetico
Figura 3b. Strutture in c.a. innestate all'interno del
massone
- la frequenza, in caso di sisma, è la stessa
per l'edificio e il sottosuolo.
grado di stimare la vulnerabilità del costruito,
è necessario individuare un parametro d di
misura del danno; un parametro s di misura
della severità del sisma ed infine stabilire una
legge di correlazione tra il danno e la severità
del sisma.
Nonostante ciò, oggi molte di queste case
versano in condizioni di degrado assoluto
dovuto al loro abbandono e quand'anche non
sono state abbandonate gli interventi impropri
realizzati su di esse ne hanno peggiorato le
condizioni di conservazione. Si cita, ad esempio, l'intonaco sintetico su rete elettrosaldata
posto su una di queste case (Figura 3,a), che
ha favorito il generarsi di muffe e, staccandosi si è portato dietro parte della muratura,
oppure l'affiancamento di strutture in calcestruzzo parzialmente appoggiate su quelle in
massone (Figura 3,b).
Dopo aver analizzato i caratteri costruttivi
degli edifici abruzzesi, si è passati alla identificazione di una metodologia capace di fornire
una valutazione della vulnerabilità sismica
delle pinciaie. La similitudine di comportamento meccanico tra le costruzioni in terra, nelle
diverse tecniche, e quelle in muratura ha fatto
intravedere la possibilità di utilizzare per le
prime una metodologia, oramai consolidata,
nata per le costruzioni in muratura.
Metodologia per la valutazione della vulnerabilità sismica
In generale la vulnerabilità V esprime la capacità di una costruzione di rispondere alle sollecitazioni indotte da un terremoto, ed è misurata dal danno d che la stessa subisce a causa
della severità (s) dell'evento sismico atteso:
V = d(s). Per passare da questa definizione di
carattere concettuale ad una formulazione in
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Sono tradizionalmente utilizzate in Italia due
distinte metodologie sviluppate nell'ambito
delle attività del GNDT e denominate di I e II
livello.
La metodologia di I livello, o delle Matrici di
Probabilità di Danno (DPM: Damage
Probability Matrix), è stata messa a punto da
F. Braga e al. (1982 e 1987), sulla base dei
danni rilevati a seguito del terremoto
dell'Irpinia del 1980. Tale metodo, individua
all'interno del costruito, diverse tipologie edilizie sulla base delle caratteristiche delle strutture verticali ed orizzontali attribuendo implicitamente a queste ultime la capacità di differenziare in modo significativo la vulnerabilità
delle costruzioni. Determinate tali tipologie,
esse vengono raggruppate in tre classi di vulnerabilità (A, B, C) così come definite dalla
scala macrosismica MSK-76 e di seguito
riportate:
Classe A
Costruzione in pietrame naturale, strutture in
argilla, costruzioni con mattoni di creta e
paglia, case in mattoni crudi o con malta di
argilla, case con argilla e limo.
Classe B
Costruzioni in mattoni comuni, in grossi blocchi, in muratura con telai di legname, costruzioni in pietra squadrata.
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TRADICCIÓN
Classe C
Costruzioni prefabbricate con struttura in calcestruzzo, edifici rinforzati, costruzioni armate, costruzioni prefabbricate a larghi pannelli,
strutture in legno ben fatte.
La severità del terremoto viene considerata in
termini di intensità macrosismica ed il danno
descritto attraverso i sei livelli qualitativi di
danno, associati agli stati lesionativi o di
collasso parziale o totale sulle costruzioni cosi
come previsto dalla stessa scala MSK-76
Livelli di danno, descrizione:
0. Nessun danno
1. Danno lieve: sottili fessure e caduta di piccole parti dell'intonaco
2. Danno medio : piccole fessure nelle pareti,
caduta di porzioni consistenti di intonaco, fessure nei camini parte dei quali cadono
3. Danno forte: formazione di ampie fessure
nei muri, caduta dei camini
4. Distruzione: distacchi fra le pareti, possibile collasso di porzioni di edifici, parti di edificio
separate si sconnettono, collasso di pareti
interne
5. Danno totale: collasso totale dell'edificio
Infine la distribuzione del danneggiamento,
per ciascuna classe tipologica e ciascun
grado di intensità, viene descritta tramite la
formula:
phki =
5!
k
k
⋅ dhi (1 − d hi )5−
k ! (5 − k )!
(1) dove phki rappresenta la probabilità di
avere per la classe "h" (h=A,B,C) un livello di
danno "k" (k=0,1,2,3,4,5), per effetto di una
azione sismica di intensità "i" (i=V,…X), mentre d rappresenta il danno medio. In sintesi
tale metodologia fornisce, per ogni assegnato
grado di intensità sismica la probabilità che si
verifichi un determinato livello di danno per
una definita classe di edifici.
La metodologia di II livello è basata sulla individuazione di un indice di vulnerabilità (IV),
che caratterizza la propensione dell'edificio al
danneggiamento. Tale indice, detto anche
E INNOVACIÓN
indice globale, viene ottenuto per ogni singolo
edificio compilando l'apposita scheda del
GNDT. Tale scheda è costituita da tre facciate
le prime due, valide per tutte le tipologie strutturali, sono denominate "Scheda di 1o livello
per il rilevamento dell'esposizione e della vulnerabilità degli edifici" dove sono riportate le
seguenti 8 sezioni:
1. Dati re lativi alla scheda (identificazione
dell'edificio, comune, scheda, squadra, data);
2. Localizzazione edificio (toponomastica, vincoli di piano urbanistico);
3. Dati metrici (superfici, altezze interpiano,
altezze minima e massima fuori terra);
4. Uso (tipi di uso, stato, proprietà, utilizzazione, utenza);
5. Età della costruzione - interventi (tipi e classi di età);
6. stato delle finiture e impianti;
7. tipologia strutturale (tipi di struttura verticale, orizzontale, scale, copertura);
8. estensione e livello del danno (estensione e
livello di danno più frequente e massimo
rispettivamente per strutture verticali, strutture
orizzontali, scale, tamponature). Dove il danno
di ogni singola componente costruttiva viene
ottenuto tramite la seguente formula:
dij = e de + (1-e) dm / 3
de = livello del danno più esteso sulla componente i-esima del piano;
e = estensione percentuale del danno;
dm = livello del danno massimo presente nel
piano sulla componente i-esima.
i = 1,2,3,4 componenti (strutture verticali, orizzontali, scale e tamponature);
j =1..n (numero di piani).
Mentre il danno globale (d) dell'edificio si ottiene come media pesata degli indici di danno
delle singole componenti cioè:
d = ij Si Fj dij
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SISMICO
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ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA
Si = il rapporto tra il valore economico della
componente i-esima e quello dell'intero edificio; assumendo i valori 0.50, 0.30, 0.15 e
0.05, rispettivamente, per le strutture verticali,
per gli orizzontamenti, per le scale e per i tamponamenti;
Fj = il rapporto tra il volume del piano j-esimo
e il volume totale, nel caso di danno alle strutture verticali, alle scale e ai tamponamenti,
mentre per gli orizzontamenti è il rapporto tra
la superficie del piano j-esimo e la superficie
totale di tutti i piani.
Il valore del danno globale sarà compreso tra
0 ed 1.
La terza facciata denominata "Scheda di vulnerabilità di 2° livello" contiene i dati finalizzati al calcolo dell'indice di vulnerabilità ed è
specifica per edifici o in muratura o in cemento armato.
Con riferimento alla Scheda di vulnerabilità 2°
livello per gli edifici in muratura si riportano di
seguito, in modo sintetico, gli undici parametri
ivi contenuti.
1. Tipo ed organizzazione del sistema resistente: rende conto del funzionamento scatolare dell'organismo murario attraverso il rilievo
della presenza di collegamenti ai piani.
2. Qualità del sistema resistente: è influente
su questo parametro l'omogeneità e la fattura
del tessuto murario.
3. Resistenza convenzionale: attraverso un
calcolo speditivo, con l'ipotesi di solaio infinitamente rigido e di pura traslazione dei piani,
in assenza di eccentricità in pianta, quantizza
la resistenza in due direzioni perpendicolari
delle strutture in elevazione.
4. Posizione dell'edificio e delle fondazioni:
con questo parametro vengono messi in
conto alcuni aspetti relativi alle fondazioni ed
al terreno di fondazione.
5. Orizzontamenti: si considera la rigidezza
nel piano, il tipo e l'efficacia dei collegamenti
alle murature.
6. Configurazione planimetrica: mette in conto
la forma in pianta attraverso la valutazione dei
rapporti fra lato corto e lato lungo e fra sporgenze e lato lungo,
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7. Configurazione in elevazione: considera le
variazioni e discontinuità in elevazione, quali
la presenza di una torre, di un piano porticato,
etc.
8. Distanza massima fra le murature: con
questo parametro si vuole valutare l'efficacia
dell'ammorsamento tra i muri maestri e le
pareti perpendicolari.
9. Copertura: valutata la eventuale presenza
di elementi spingenti.
10. Elementi non strutturali: con questo parametro si valuta l'influenza di tutti quegli elementi non portanti.
11. Stato di fatto: mette in conto la diminuzione di resistenza conseguente a lesioni, dissesti, stato di degrado, negli elementi strutturali.
Per ogni edificio l'indice di vulnerabilità IV
viene calcolato in funzione proprio degli 11
parametri sopra descritti. Al fine di costruire un
indice numerico di vulnerabilità ad ogni parametro6 viene attribuito sia un peso pi , che
una classe (da A, la classe migliore, fino a D,
la peggiore)7 , alla quale è assegnato un punteggio ci. Sommando i contributi dei pesi e dei
punteggi si ottiene un numero che risulterà
compreso tra 0 e 382,5; o tra 0 e 100 se normalizzato, che rappresenta la misura convenzionale della propensione al danneggiamento
dell' 'edificio esaminato:
11
IV =
ci pi
∑
i =1
Ad ogni valore così calcolato è associata una
curva che correla il danno all'accelerazione
massima attesa. E' da precisare che il danno
è previsto in termini economici (fd) come rapporto tra il costo dell'intervento di riparazione
ed il valore dell'opera, ma può essere trasformato in danno medio tramite la funzione8.
Stima della vulnerabilità degli edifici in
terra
Con la metodologia su esposta è stata valutata la vulnerabilità sismica degli edifici in terra
utilizzando i dati ottenuti da un censimento
speditivo, dalla compilazione delle schede di
1o e 2°livello, specifica per le murature.
d = f d0 , 57
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TRADICCIÓN
Si è analizzato un campione di 35 case costruite in terra, tutte nel comune di
Casalincontrada (CH). Tale scelta è maturata
dopo aver effettuato una prima analisi cognitiva dell'edificato in terra del paese che ha consentito, da un lato, di individuare le tipologie
costruttive e lo stato di conservazione dei
manufatti e, dall'altro, ha permesso di eseguire una selezione mirata degli edifici che sono
stati oggetto di successive rilevazioni di dettaglio.
Il danno, per ciascun edificio esaminato, è
stato valutato in base alle informazioni contenute nella Sezione 8 Estensione e livello del
danno della scheda di 1° livello.
Di fatto la stima del danno è stata valutata
come media degli indici di danno globali (d)
ottenendo così un indice di danno medio dM
relativo all'intero gruppo di costruzioni oggetto di studio. L'indice di danno è risultato pari a:
dM=0,475. Si vuole sottolineare che questo
indice è stato calcolato su edifici che sono
oramai in stato di abbandono da circa 50 anni
e che hanno subito, negli ultimi venti, gli effetti di due terremoti: quello del 7 maggio 1984
(Appennino abruzzese) e quello del 26 settembre 1997 (Umbria-Marche) risentiti, rispettivamente, con intensità pari al VI e IV grado
della scala MCS (Mercalli-Cancani-Sieberg).
Si è poi passati alla compilazione della scheda di secondo livello che, si ricorda, nasce
specificamente per le costruzioni in muratura
e che, quindi, ha necessitato di opportune
riflessioni al fine di poterla adattare alle costruzioni in terra.
Le classi ai singoli parametri sono state
assegnate in funzione delle seguenti riflessioni:
Parametro 1.
Si è considerato un buon
ammorsamento tra le pareti, dovuto alla
monoliticità del paramento murario, e la mancanza di cordoli o catene di collegamento; è
stata pertanto assegnata la classe C.
Parametro 2.
Poiché dalle prove di laboratorio condotte si è rilevata una similitudine tra
il legame costitutivo del provino in terra e quello di un tufo di media qualità, e data l'omogeneità del paramento, si è ritenuto assegnare
la classe C.
Parametro 3.
Questo parametro è strettamente legato alle caratteristiche geometriche
E INNOVACIÓN
dell'edificio; è stato calcolato per le singole
unità separatamente, ma, viste le riflessioni
fatte in merito alla aggregazione tipologica
(cfr. § Tipologie edilizie) e la regolarità in pianta di questi edifici, si è sempre potuto assegnare la classe A.
Parametro 4.
Le costruzioni in terra nascono in genere in zone lievemente scoscese se
non pianeggianti; le fondazioni, realizzate con
i massoni; si integrano con il terreno sottostante, come se fossero fondazioni infinite, assicurando solidarietà di comportamento; di conseguenza è stata assegnata classe A-B
Parametro 5.
La mancanza di catene e
cordoli perimetrali e la elasticità dei solai lignei
ha fatto assegnare una classe C
Parametro 6.
La regolarità in pianta del
modulo di base, pressoché quadrato, assegna
a questo parametro la classe A
Parametro 7.
Queste costruzioni sono
altrettanto regolari in elevazione e pertanto
anche a questo parametro è stata assegnata
la classe A
Parametro 8.
Le luci ridotte del modulo di
base e la grossezza degli spessori murari
hanno fatto assegnare a questo parametro
classe A
Parametro 9.
Ad eccezion fatta di quelle
costruzioni a pianta quadrata dove la copertura è a padiglione, in tutti gli altri casi si è in presenza di coperture non spingenti prive di catene; la classe che risponde a queste caratteristiche è la B
Parametro 10. Si è sempre assegnato la
classe A, per la mancanza di elementi non
strutturali sporgenti dall'edificio.
Parametro 11. Questo è stato il parametro
che più ha influenzato la variazione dell'indice
di vulnerabilità; infatti se ad alcune case è
stato possibile assegnare classe A perché
ancora in uso ed in buono stato di conservazione, ad altre, oramai ridotte a ruderi, si è
dovuto assegnare la classe D, con una notevole variazione del punteggio c11 e conseguentemente dell'Iv.
Con i dati censiti ed in funzione degli 11 parametri sono stati calcolati gli indici di vulnerabilità per ogni edificio e in seguito è stata fatta
UNA TECNICA COSTRUTTIVA LOCALE: IL MASSONE. COMPORTAMENTO
SISMICO
99
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ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA
Figura 4. Curve di fragilità e danno medio per Iv=70, Iv=50
Figura 5.
una media tra i valori più ricorrenti ottenendo
complessivamente due soli indici di vulnerabilità e precisamente: Iv=70 ed Iv=50.
L'individuazione della correlazione dannoseverità del sisma, attraverso l'indici di vulnerabilità trovati, è rappresentata dalle curve di
fragilità di immagine 4, dove sono anche ripor-
100
FILOMENA GALIZIA Y M. ROSARIA GARGIULO
tati i danni medi per i diversi gradi di intensità
macrosismica.
Con riferimento alla figura 4, risulta che il
danno medio, per un'intensità macrosismica
attesa9 dell'ottavo grado, è per gli edifici con
Iv=50 pari a d=0,514, mentre per gli edifici con
Iv=70 è pari a d=0,713.
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TRADICCIÓN
E INNOVACIÓN
Figura 6. Distribuzione dei livelli di danno per Iv=50
ed intensità macrosismica I=8
Figura 7. Distribuzione dei livelli di danno per Iv=70
ed intensità macrosismica I=8
Infine, partendo dal presupposto che le classi
di vulnerabilità costituiscono un modo per raggruppare edifici anche diversi tra loro ma
caratterizzati da un comportamento analogo
nei riguardi del sisma, si sono confrontati le
curve di Figura 4 con quelle determinate dalle
DPM.
0,475), il che significa che c'è già un diffuso
livello di danno 2 (Tabella 2)
La figura 5 mostra tale confronto, dal quale
emerge come l'andamento delle due famiglie
di curve sia qualitativamente analogo eccetto
che per le zone di estremità: le curve di II livello presentano un andamento più brusco legato al fatto che, per semplicità, tali curve sono
definite da un andamento trilineare, mentre le
curve DPM non sono complete (mancano le
informazioni sui gradi XI e XII, in quanto desunte da dati effettivamente rilevati). Emerge
che alla classe A, è associato un indice di vulnerabilità IV= 70, mentre la classe B, è associato un IV=50.
Conclusioni
Dall'analisi dei risultati ottenuti si può concludere che:
- Le pinciaie ricadono nelle classi di vulnerabilità A, così come previsto dalla scala MSK76 ma anche in classe B.
- La distribuzione del danneggiamento ottenuta tramite la (1) evidenzia che il livello di danno
più diffuso (32,07%) per gli edifici con un indice di vulnerabilità Iv=50 è 3 mentre per quelli
con Iv=70 è di livello 4 con una percentuale
del 37,09% (Figure 6 e 7).
- In vista di un futuro utilizzo di questa tecnologia costruttiva per la realizzazione di nuove
costruzioni, si può pensare di assimilarle, per
il comportamento sismico, ad edifici realizzati
con murature di media qualità (classe B), e
quindi, nel rispetto della tradizione costruttiva
e con l'aggiunta di opportuni accorgimenti,
come travi di bordo per i solai e per le coperture, di ottenere costruzioni sufficientemente
sicure.
Va precisato che la metodologia adoperata
non tiene conto di elementi che invece influenzano, in maniera considerevole, il comportamento delle costruzioni in terra: larghezza
delle aperture, distanza delle stesse dai martelli murari, presenza di rivestimento del basamento, protezioni dagli agenti atmosferici, etc.
Si ci propone, in futuro, di sviluppare una
scheda di rilievo appositamente tarata per le
costruzioni in terra.
- L'indice di vulnerabilità ottenuto fotografa
una realtà già ampiamente degradata (dM=
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SISMICO
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ARQUITECTURA CONSTRUIDA EN TIERRA
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Notas al pie
distinguibili dalle costruzioni in pietra o mattoni.
Costruzioni in terra sono ancora presenti in Friuli,
Toscana, Calabria e Lucania.
1
Fortificazione ottenuta tramite una doppia operazione di scavo e di accumulo a formare una collinetta di terra pressata più o meno elevata e ripida
2
La regione in cui la tradizione del crudo è più forte
è senza dubbio la Sardegna, dove le dominazioni
spagnole introdussero l'uso dell'Adobe che si diffuse in tutta la valle del Campidano, e cioè in tutta la
Sardegna meridionale. Qui i mattoni crudi presero il
nome di Ladiri. L'uso dei ladiri in Sardegna era
ancora fortemente diffuso negli anni tra il 1910 e il
1925, quando le costruzioni in pietra e mattoni cotti
erano già ampiamente diffuse nella parte settentrionale dell'isola, e si è prolungato fino agli anni '60.
Altra area di notevole sviluppo è quella della piana
di Marengo, in Piemonte, dove la tecnica utilizzata
è quella della terra compressa: la terra, opportunamente preparata, era versata all'interno di casseforme in legno e costipata mediante pestelli di varia
dimensione. Per le fondazioni, che si estendevano
fino al piano di campagna, si utilizzava ghiaia costipata. Con questa tecnica si è costruito fino al 1914
e tutt'oggi, in molti centri, le costruzioni così realizzate sono perfettamente integrate e difficilmente
102
FILOMENA GALIZIA Y M. ROSARIA GARGIULO
3
In allegato alla OPCM 3519 del 28 aprile 2006,
All.1b e consultabile sul sito:
http://zonesismiche.mi.ingv.it
4
Le zone sono definite dall' OPCM 3274 del 20
marzo 2003.
5
Pubblicata in Medvedev, S.V. (1977).
6
CNR, GNDT, 1993
Si specifica che le classi assegnate ai singoli
parametri non coincidono con le calssi di vulnerabilità di cui sopra. Per ulteriori chiarimenti in merito si
consulti il manuale per il "Rilevamento della vulnerabilità sismica degli edifici in muratura", per la
compilazione della Scheda GNDT/CNR di II livello,
in una delle versioni regionali.
7
8
S. Giovinazzi, S. Lagomarsino (2001)
Ricavata dalla mappa di Pericolosità Sismica del
Territorio Nazionale, op. cit
9
