Analisi numerica del meccanismo di aderenza laterizio-srg

Gli elementi in laterizio, siano essi di tipo pieno, semipieno o forato, vengono comunemente adoperati in edilizia con differenti scopi. Alla base della loro utilizzazione con funzioni strutturali vi è comunque, principalmente, una destinazione associata alla vocazione del laterizio a resistere a sollecitazioni di compressione.
Del resto, allo stato dei fatti, sembra perlomeno azzardato ipotizzare elementi in laterizio in grado di sopportare elevati carichi flessionali o di trazione, in maniera sicura ed economicamente vantaggiosa rispetto alle soluzioni classiche, costituite dall’utilizzo di elementi in acciaio o in calcestruzzo armato.
Eppure le caratteristiche meccaniche del laterizio e le possibilità tecnologiche di lavorazione di questo materiale lascerebbero intravedere qualche possibilità di soluzioni interessanti.
Il laterizio infatti ha una resistenza a flessione paragonabile a quella di varie specie di legname e una resistenza a compressione quasi doppia. Inoltre, la possibilità di una produzione serializzata di tipo industriale consente sicuramente di contare su controlli accurati delle caratteristiche meccaniche degli elementi, ottenendo una dispersione dei valori delle resistenze inferiore non solo a quella del legno strutturale, ma anche a quella del calcestruzzo armato gettato in opera.
La leggerezza del materiale, specie se raffrontato al c.a. (700-1200 Kg/m3 rispetto ai 2500 Kg/m3 del c.a.), potrebbe rappresentare poi un punto di forza sotto vari aspetti, primo fra tutti quello della riduzione delle masse strutturali in gioco.
Le sperimentazioni fatte a tale proposito hanno evidenziato un possibile utilizzo di questo materiale come elemento resistente a flessione con importanti implicazioni dal punto di vista strutturale.
Quello che invece manca è una sperimentazione della resistenza a taglio degli elementi stessi: non è stato analizzato il meccanismo di trasferimento delle tensioni di taglio che si generano sull’interfaccia laterizio-malta.
Infatti le sperimentazioni fatte finora su tale argomento riguardavano solo il meccanismo di trasferimento di taglio nelle murature e no su singoli elementi.
La presente tesi cercherà di far luce su questo problema attraverso lo studio di un modello di calcolo agli elementi finiti.
Si partirà dalla descrizione dei materiali impiegati per la realizzazione di tale modello con l’accortezza di evidenziare le proprietà peculiari degli stessi.
Si passerà poi a considerare la normativa vigente in materia e le prove già effettuate in riferimento alla normativa stessa.
Fatta una digressione sullo stato di fatto sull’argomento si porranno le basi per la costruzione del modello.
Avendo cura di fare una modellazione che rispecchi nel modo più preciso possibile le condizioni reali in cui si potrebbe trovare il provino nel corso delle prove di laboratorio, verranno applicati a questo le pressioni di precompressione come previsto dalla norma e, in funzione di queste, la forza di taglio risultante che produrrà le tensioni di rottura.
Seguendo l’iter imposto da normativa verranno determinate le tensioni di taglio massime per le pressioni di precompressioni previste.
Determinate tali tensioni per la malta presa in considerazione si andranno a confrontare i risultati ottenuti andando a evidenziare le differenze e le possibili implicazioni a livello realizzativo.
In conclusione si procederà a confrontare i risultati ottenuti per diversi tipi di malta con lo scopo di trovare la migliore soluzione realizzativa.