Le Strutture Di Copertura Degli Edifici in Zona Sismica - Di Fusco

8/16/2019 Le Strutture Di Copertura Degli Edifici in Zona Sismica - Di Fusco

1/7

Le strutture di copertura, in taluni casi, possono esercitare azioni orizzontalianche per soli carichi verticali. Le Norme Tecniche per le Costruzioni (DM14/01/08) stabiliscono, in merito, che le azioni spingenti devono essereannullate o idoneamente contrastate, sia per le nuove costruzioni, sia perquelle esistenti.

Sono dette “spingenti” le coperture a falde inclinate (fig. 1) che determinano

un’azione orizzontale sulle strutture verticali su cui gravano e che, in casodi sisma, possono causare collassi parziali delle zone più alte delle pareti.Le strutture di copertura, essendo poste in sommità degli edifici, risentonodelle massime accelerazioni imposte dallo scuotimento sismico. Le conse-guenti sollecitazioni sulle murature, aggravate da un’eventuale azione spin-gente, possono dare luogo al superamento della resistenza delle stesse oallo scorrimento della copertura rispetto ai muri. Il carattere spingente dellacopertura ed il suo peso sono i due indicatori che descrivono il contributodell’azione di spinta.

Dunque non è solamente la morfologia ad influenzare il comportamento strut-turale di un sistema di copertura a falde inclinate, ma anche lo schema sta-tico di riferimento. Ad esempio, per l’equilibrio alla traslazione, in presenzadi soli carichi verticali, risulta che un tetto a “puntoni” è caratterizzato dareazioni vincolari nella direzione principale della falda con componenti sia

verticali che orizzontali; quello ad “arcarecci” agli appoggi risponde, invece,con forze orizzontali nulle (fig. 2). In ogni modo, occorre sempre garantireche agli appoggi non risultino errate configurazioni che possano creare spin-te non contrastate o labilità della struttura stessa.

Le strutture di coperturadegli edifici in zona sismicaA. Di Fusco, ANDIL Associazione Nazionale Degli Industriali dei Laterizi

1

G i u g n o 2 0 0

9 - N u m e r o 5 7

L A G

A Z Z E T T A D E I S O L A I

M e n s i l e d i i n f o r m a z i o n e

t e c n i c a s u i S o l a i i n L a t e r i z i o

Fig. 1 – Tipologie di coperture con riferimento alla morfologia strutturale dell’edificio.


2/7

L e s t r u t t u r e d i c o p e r t u r a

d e g l i e d i fi c i i n z o n a s i s m i c a

2

In caso di terremoto, l’azione spingente delle coperture può favorire o amplificarealcuni dei diversi meccanismi di collasso (fig. 3) degli edifici in muratura. Taleazione può essere, in genere, contrastata seguendo i criteri e le regole di proget-tazione per le nuove costruzioni e applicando gli opportuni provvedimenti di ade-

guamento o miglioramento sismico dell’esistente contenuti nelle Norme Tecnicheper le Costruzioni (DM 14/01/08).

La progettazione per azioni sismiche degli edifici, ai fini della verifica di sicurezza,prevede una serie di accorgimenti e requisiti riguardanti proprio le strutture di co-pertura e il loro collegamento con le murature sottostanti.

Di fatto, al capitolo 7.8.1.4 delle Norme Tecniche per le Costruzioni sono fissateindicazioni costruttive e progettuali per quanto riguarda i solai interpiano e dicopertura, ovvero:

– non devono essere spingenti ed eventuali spinte orizzontali, valutate tenendo inconto l’azione sismica, devono essere assorbite per mezzo di idonei elementistrutturali;

– devono assolvere funzione di ripartizione delle azioni orizzontali tra le pareti strut-turali e, pertanto, devono essere ben collegati e garantire un adeguato funziona-mento a diaframma;

– tra due solai successivi deve esserci una distanza massima di 5 m.

Per le nuove costruzioni (fig.4), il “cordolo” di piano rappresenta una delle solu-zioni strutturali più adottate che risponde anche al requisito di assorbire le spinteorizzontali. Il cordolo dovrà, comunque, essere correttamente dimensionato (ge-ometria della sezione, armatura a trazione, interasse tra le due pareti murariesuccessive, dettagli costruttivi d’angolo, ecc.) tenendo in considerazione l’inerziaflessionale di questo elemento. La capacità di assorbire le spinte orizzontali dovràessere quindi valutata in funzione delle deformazioni orizzontali messe in atto aseguito della spinta. Queste, infatti, dovranno essere compatibili con la sicurezzastrutturale delle murature sottostanti, così da verificare l’annullamento di eventualifuori piano delle murature, causa di possibili ribaltamenti della struttura verticale.

Nello specifico, le regole di dettaglio concernenti l’esecuzione di murature e cordo-li vengono trattate al capitolo 7.8.5.1 delle NTC; in particolare:

– ad ogni piano deve essere realizzato un cordolo continuo all’intersezione tra solaie pareti;

– i cordoli debbono avere altezza minima pari all’altezza del solaio e larghezza al-meno pari a quella del muro; è consentito un arretramento massimo di 6 cm dalfilo esterno;

Fig. 2 – Schema statico di una copertura a falde inclinate: a puntoni (sinistra) e adarcarecci (destra).


3/7

3

Fig. 3 – Tre possibili meccanismi di collasso degli edifici in muratura favoriti da coperturespingenti. G

i u g n o 2 0 0

9 - N u m e r o 5 7


4/7

4

– l’armatura corrente non deve essere inferiore a 8 cm2; le staffe debbono averediametro non inferiore a 6 mm ed interasse non superiore a 25 cm;

– travi metalliche o prefabbricate costituenti i solai debbono essere prolungate nelcordolo per almeno la metà della sua larghezza e comunque per non meno di 12cm ed adeguatamente ancorate ad esso;

– in corrispondenza di incroci d’angolo tra due pareti perimetrali sono prescritte,

su entrambe le pareti, zone di parete muraria di lunghezza non inferiore a 1 m,compreso lo spessore del muro trasversale;

– al di sopra di ogni apertura deve essere realizzato un architrave resistente aflessione efficacemente ammorsato alla muratura.

La valutazione della sicurezza, la progettazione, l’esecuzione e il collaudo degli

interventi sulle costruzioni esistenti sono disciplinate dalle prescrizioni delle NormeTecniche per le Costruzioni. Per gli edifici esistenti in muratura soggetti ad azionisismiche, il testo normativo precisa che si possono manifestare meccanismi localie meccanismi d’insieme e che la sicurezza della costruzione deve essere valutatanei confronti di entrambi. I meccanismi locali interessano singoli pannelli murari opiù ampie porzioni della costruzione e sono favoriti dall’assenza o scarsa efficaciadei collegamenti tra pareti e orizzontamenti e negli incroci murari. I meccanismiglobali sono quelli che interessano l’intera costruzione e impegnano i pannelli mu-rari prevalentemente nel loro piano.

Fig. 4 – Edificio nuovo: dettaglio strutturale del nodo muratura-cordolo-copertura contramezzatura esterna (a) e con tramezzatura interna (b). Fonte: Cleverbuilding s.r.l. -ISOPROJECT.

Fig. 5a – Edificio esistente: aggancio di un solaio in laterocemento alle muraturemediante inserimento di armature a coda di rondine.




5/7

Fig. 6a – Intervento con tiranti: pianta con la disposizione dei tiranti e dettaglio delcapochiave.

Il capitolo 8.7.4 delle NTC riporta i criteri di intervento di consolidamento per tutte letipologie di costruzioni esistenti, che vanno applicati in modo regolare ed uniforme.Per quanto attiene gli edifici in muratura, vengono aggiunte ulteriori specifiche in me-rito alla valutazione e cura dei seguenti aspetti:

– miglioramento dei collegamenti tra solai e pareti o tra copertura e pareti e fra pareticonfluenti in martelli murari ed angolate;

– riduzione ed eliminazione delle spinte non contrastate di copertura;

– rafforzamento delle pareti intorno alle coperture.

Gli interventi più conosciuti di miglioramento dei collegamenti e di riduzione delle spin-te sono quelli eseguiti con l’impiego di tiranti, cerchiature e realizzazione di cordoli(figg. 6a,b,c). I tiranti vengono posizionati nelle due direzioni a livello dei solai in corri-spondenza delle pareti portanti, dove vengono ancorati mediante un capo chiave.

Le cerchiature sono realizzate con elementi metallici o materiali compositi (tipo connastri in SRG, Steel Reinforced Grout , fig. 7) che devono essere dimensionati e messiin opera con la dovuta accuratezza al fine di evitare concentrazione di tensione neglispigoli delle murature.

5

Fig. 5b – Edificio esistente: solaio misto (legno, calcestruzzo e tavelle di laterizio) con lapredisposizione dell’armatura per il cordolo perimetrale.

G i u g n o 2 0 0

9 - N u m e r o 5 7


6/7

In zone dove la muratura risulta meno coesa, un intervento efficace per collegarele pareti e potenziare l’interazione con la copertura è l’esecuzione di cordoli chepossono essere:

– in cemento armato, solo se di altezza limitata, per evitare appesantimenti edirrigidimenti del complesso strutturale esistente;

– in muratura armata, consentendo di realizzare il collegamento attraverso unatecnica che in tal modo conserva le caratteristiche murarie dell’esistente;

– in elementi d’acciaio, che rappresentano una valida alternativa per il loro peso efacilità applicativa (fig. 6c).

6

Fig. 6b – Intervento con cerchiature: dettaglio sullo spigolo.

Fig. 6c – Intervento con cordoli in elementi di acciaio: posizionamento in pianta deitiranti e dettaglio di aggancio nella muratura.




7/7

Fig. 7 – Cerchiatura in SRG: tensionamento del nastro mediante chiave dinamometrica,bloccaggio con piastrina, taglio del nastro e successivo ricoprimento con malta.

G i u g n o 2 0 0

9 - N u m e r o 5 7

7

Ulteriori approfondimenti e dettagli integrativi in merito agli interventi di adeguamen-

to, miglioramento e riparazione strutturale degli edifici in muratura sono trattati nel-la Circolare del 2 febbraio 2009 n. 617 esplicativa delle NTC (scaricabile dal sitodell’ANDIL, www.laterizio.it, normative - elementi per strutture murarie - strutturale).

Le Strutture Di Copertura Degli Edifici in Zona Sismica - Di Fusco

Documents

Transcript of Le Strutture Di Copertura Degli Edifici in Zona Sismica - Di Fusco