09/2011Sistemi Knauf Antisismici

L’elasticità al servizio della sicurezza

Sistemi Knauf Antisismici

La progettazioneantisismicaGli eventi sismici che si sono verificati su scala mondiale negli ultimi decenni hanno dimostrato cheun corretto approccio alla progettazione antisismica consente di limitare i danni, e di conseguenzale perdite economiche ed i disagi di una interruzione di funzionalità, per i terremoti più frequentie meno intensi. Assume quindi particolare importanza la capacità dei tamponamenti e delle tramezzaturedi deformarsi elasticamente nel proprio piano.

Poiché la sicurezza in caso di sisma è un requisito fondamentale degli edifici pubblici e privati, Knaufha sviluppato un’ampia ricerca per la messa a punto di soluzioni per la progettazione antisismica.Fin dal 2008 la Knauf ha intrapreso una campagna sperimentale, con l’obiettivo di valutare le capacitàdeformative e prestazionali delle varie tipologie di pareti di propria produzione soggette ad azionisismiche nel piano.

FOTO DA DEFINIRE

La Progettazione Antisismica

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Pareti antisismicheleggere Knauf In caso di sisma il sistema Knauf offre una serie di vantaggie benefici importanti sia in termini di sicurezza che dalpunto di vista economico.

La leggerezza delle pareti Knauf comporta minori carichisulle strutture portanti e la grande differenza di rigidità tra queste e la partizione leggera, scongiura la indesiderataridistribuzione dei carichi sugli elementi non portanti.

Inoltre, anche nell’improbabile caso in cui il sistema leggerorovinasse a causa di un forte terremoto, il pericolo, compa-rato al caso di impiego di sistemi in laterizio, è fortemente ridotto grazie ai ridotti pesi degli elementi e alla presenza delle numerose interconnessioni tra i componenti leggeri Knauf; in particolare le pareti non soffriranno rotture con cadute estensive di materiale, ma piuttosto localizzate e frammentate. Il tutto porta a un minor rischio per le persone e le cose negli edifici.

La progettazione e l’esecuzione delle Pareti Antisismiche Knaufsi dovrà basare sul dimensionamento dei componentiportanti (profili metallici Knauf) e dei fissaggi(viti e tasselli Knauf), prevedendo inoltre la realizzazione di giunti scorrevoli a soffitto laddove si renda necessario.

FOTO DA DEFINIRE

Riferimenti normativiD.M. 14/01/2008 - Norme tecniche per le costruzioni Circolare 02 Febbraio 2009, n°617 Istruzioni per l’applicazione delle “Nuove norme tecniche per le costruzioni” di cui al D.M. 14 gennaio 2008.La normativa attualmente vigente per le tamponature delle strutture intelaiate propone due limiti accettabili per gli spostamenti d’interpiano dr, in condizioni di SLD:• H dr < 0.005 h per tamponamenti collegati rigidamente alla struttura che interferiscono con la deformabilità della stessa;• H dr < 0.010 h per tamponamenti progettati in modo da non subire danni a seguito di spostamenti d’interpiano per effetto della loro deformabilità intrinseca, ovvero dei collegamenti alla struttura.

Tipologie di pareti Knauf sperimentateLe pareti Knauf, realizzate con il Sistema Costruttivo a Secco, sono costituite da un’orditura metallicadi dimensione variabile, formata da profili U da fissare adeguatamente a pavimento e soffitto, e profilia C posti verticalmente ad un interasse prestabilito; tale struttura metallica è poi rivestita su entrambii lati da lastre di tipologia e spessore diverso, scelte in funzione delle prestazioni di resistenza meccanica,isolamento acustico, resistenza al fuoco o isolamento termico che tali partizioni devono rispettare.

Sono state sottoposte a sperimentazione, per un totale complessivo di 11 prototipi, pareti delle serie:

Knauf W112 - Singola orditura metallica e doppio strato di rivestimento in lastre di gesso rivestito per lato;

Knauf W322 - Singola orditura metallica e doppio strato di rivestimento in lastre per lato (lastra internain gesso rivestito, lastra a vista in gesso-fibra Knauf Vidiwall®);

Knauf Aquapanel® Outdoor - Orditura metallica rivestita da lastre in cemento fibrorinforzato per esterni.

Il campo elastico di ciascuna parete è stato individuato utilizzando 5 diversi criteri per la traduzionedelle curve “carico applicato - spostamento di testa” in diagrammi bilineari equivalenti.Di seguito vengono riportati alcuni dei risultati ottenuti.

L’Aquila - Progetto MUSP

Pareti W112 Sono pareti ad orditura metallicasingola, marcata CE e prodottasecondo lo standard qualitativo ISO9001, con doppio rivestimento dilastre in gesso rivestito su entrambi i lati. In generale si possono utilizzarelastre Knauf, conformi alla norma UNI EN 520 e marcate CE, del tipostandard GKB (A), Idrolastre GKI (H)resistenti all’umidità, Ignilastre GKF (F)per prestazioni antincendio, Idroigni-lastre GKFI (HF) che associano leproprietà ignifughe a quelle idrore-pellenti, e lastre Fireboard (K234) prodotte in conformità alla EN 15283-1ad elevata resistenza al fuoco.L’orditura metallica è costituita daprofili a “C”, posizionati vertical-mente ad un certo interasse (30 - 40 - 60 cm), e di dimensione variabile (50 - 75 - 100 - 150 mm), scelti in funzione delle prestazioni richieste.

Paganica - Complesso residenziale

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Pareti Antisismiche Knauf

Descrizione prototipi sottoposti a sperimentazione

W112 altezza 3,0 m con profilo montante75x50x0,6 mm ad interasse 600 mm edoppio rivestimento per lato 2x12,5 mmlastre GKB

Valori minimi Valori medi

dy [mm] dy/h dy [mm] dy/h

24.62 0.0082 35.87 0.0119(>0.01)

3 PARETI TIPO W112 (doppio rivestimento) - PROFILO 75x50 sp. 0,6 mm AINTERASSE 600 mm, LASTRE 2 x GKB 12,5 mm

Figura 1: curva “carico applicato - spostamento di testa”

Spostamento di testa [mm]

Prova 1

0

200

400

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020 40 60 80 100 120 140

Prova 2 Prova 3

Caric

o ap

plica

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aN]

Pareti Antisismiche Knauf

Pareti W322Si tratta di pareti ad orditura metallicasingola, marcata CE e prodotta secondolo standard qualitativo ISO 9001, con doppio rivestimento di lastre Knauf su entrambi i lati, dove le lastre interne, acontatto con i profili metallici, sono deltipo Knauf standard GKB, mentre quellea vista sono costituite da lastre gessoFibraKnauf Vidiwall. L’orditura metallica ècostituita da profili a “C”, posizionativerticalmente ad un certo interasse (30- 40 - 60 cm), e di dimensione variabile(50 - 75 - 100 - 150 mm), scelti in fun-zione delle prestazioni richieste. Il GessoFibra Knauf è un materiale costituito dauna miscela omogenea di gesso di alta qualità e fibra di cellulosa: elementi naturali e perfettamente armonizzati che conferiscono alle lastre in GessoFibra Knauf eccellenti proprietà di resistenza, stabilità, isolamento termoacustico e resi-stenza al fuoco.Le lastre in GessoFibra Knauf si sono affermate con successo in tutti i settori dell’edilizia e offrono possibilità di im-piego negli ospedali, nel residenziale, commerciale, alberghiero, uffici, industria,prefabbricazione in legno.

Rocca di Mezzo - Progetto MAP

Descrizione prototipi sottoposti a sperimentazione

W322 altezza 3,0 m profilo 75x50x0,6 mmad interasse 600 mm e doppio rivestimentoper lato con una GKB 12,5 mm e Vidiwall12,5 mm

Valori minimi Valori medi

dy [mm] dy/h dy [mm] dy/h

41.14 0.0137 54.34 0.0181(>0.01)

2 PARETI TIPO SM A (doppio rivestimento) - PROFILO 75x50 sp. 0,6 mm AINTERASSE 600 mm, LASTRE 2 x GKB 12,5 mm + VIDIWALL (Gessofibra)12,5 mm

Figura 2: curva “carico applicato - spostamento di testa”

Spostamento di testa [mm]

Prova 1

0

200

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020 40 60 80 100 120 140

Prova 2

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Pareti Antisismiche Knauf

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Sistema Aquapanel®

Le pareti Knauf Aquapanel® sono composteda un’orditura metallica in acciaio della serie MgZ®, avente un’elevata resistenza alle aggressioni degli agenti atmosferici, e da un rivestimento con lastre incemento fibrorinforzato Knauf Aquapanel® Outdoor. L’orditura può essere semplice o doppia, dimensionata in funzione dell’altezza della parete e della spinta del vento, mentre il rivesti-mento è formato da uno strato di lastre Aquapanel® per lato o in combinazione con strati di lastre in gesso rivestito Knauf. Tale soluzione è adottata soprattutto per la realizzazione di pareti di tamponamento esterne con le quali si riesce ad ottenere elevate prestazioni di isolamento termico, acusticoe resistenza meccanica in poco spazio, con tutti i vantaggi del Sistema a Secco (leggerezza, elevate prestazioni, velocità di esecuzione, ecc.). Knauf Aquapanel® offre a progettisti ed installatori un’alternativa rapida ed efficace alle lastre in materiali tradizionali, nonché alla costruzione in muratura piena. È in grado di affrontare le situazioni più estreme in esterno come in interni: pioggia, agentiatmosferici, umidità, gelo, shock termici.

L’Aquila - Sede Ordine degli Ingegneri

Descrizione prototipi sottoposti a sperimentazione

Altezza 3,0 m profilo 75x50x0,8 mm adinterasse 400 mm e rivestimento da un sololato con una AQUAPANEL OUTDOOR 12,5mm stuccata e rasata

Valori minimi Valori medi

dy [mm] dy/h dy [mm] dy/h

20.60 0.0069 34.90 0.0116(>0.01)

2 SETTI AQUAPANEL OUTDOOR - PROFILO 75X50 sp. 0,8 mm A INTERASSE 400 mm,RIVESTIMENTO DA UN SOLO LATO CON UNA LASTRA AQUAPANEL OUTDOOR

STUCCATA E RASATA COME PER LE PARETI DI TAMPONAMENTO

Figura 2: curva “carico applicato - spostamento di testa”Spostamento di testa [mm]

Prova 1

0

200

400

600

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1000

1200

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1600

020 40 60 80 100 120 140

Prova 2

Caric

o ap

plica

to [d

aN]

Le Orditure Knauf Tutte le Orditure Knauf sono prodotte con acciaio conforme alla norma UNI EN 10327-10326, con carico di snervamento > – 300 N/mm2 e classificazione 1a scelta, tipo FeP02 G per profilatura. Rivestimento di zinco conforme alla norma UNI 5753-84 di prima fusione, con qualità Zn 98% (UNI 2013). Tutte le superfici delle orditure sono protette da passivazione chimica all’acido cromico, oliatura in profilatura, resistenza in nebbia salina 72 h.

Le Orditure Knauf sono prodotte secondo gli standards previsti dalla norma EN 14195, con spessore di acciaio 0,6-0,8-1,0 mm con tolleranze controllate. La struttura portante di pareti, contropareti e controsoffitti interni è costituita dalle orditure metalliche in acciaio zincato. Le Orditure Knauf coniugano la portata e la resistenza con la plasticità costruttiva. Inoltre, la funzionalità e la modularità dei profili sono tali da consentire la costruzione di tutti gli elementi portanti necessari a realizzare qualsiasi tipo di finitura interna. La gamma dei Profili C include una varietà di soluzioni che permettono sia il raggiungimento di altezze anche superiori ai 12 metri che l’utilizzo in zona sismica.

MgZ®: l’evoluzione dell’Orditura Metallica per Sistema Aquapanel®

5 volte più resistente alla corrosione delle orditure tradizionali in acciaio zincato*

MgZ® è lo straordinario risultato di una intensa ricerca Knauf mirata ad un obiettivo specifico: un trattamento innovativo a base di zinco e magnesio dell’acciaio che gli conferisce una eccezionale resistenza alla corrosione.

Il materiale MgZ® viene prodotto in immersione a caldo in impianti di nastri a ciclo continuo. Con l’aggiunta di alluminio e magnesio nella vasca di zinco, si produce un rivestimento metallico che aumenta di molte volte la difesa anticorrosione catodica dello strato di zinco ottenendo, quindi, ottime presta-zioni in ambienti umidi.Il risultato finale è che il rivestimento in MgZ®, a parità di spes-sore depositato, presenta una resistenza alla corrosione almeno 5 volte superiore rispetto al rivestimento in solo zinco*

* Dati da ricerche di settore.

I Controsoffitti Knauf e il SismaLe norme tecniche (NTU) del 2008 non specificano requisiti per il controsoffitto in caso si preveda l’azione del sisma, ma le stesse norme fanno genericamente riferimento alla necessità che non si causino danni alle persone e cose.

D’altro canto, non esistono prescrizioni o indicazioni normative neanche a livello europeo, ne è codificato un metodo di prova.

Per i controsoffitti in gesso rivestito Knauf D111 e D112 un adeguato dimensionamento delle orditure e delle sospensioni, nonché la cura dei dettagli di posa, è sufficiente a garantire un adeguato comportamento in caso di sisma (si vedano in proposito le prove di laboratorio condotte presso il dipartimento di Costruzioni dell’Istituto Giordano fin dal 2002).

Per quanto concerne i soffitti ispezionabili in fibra minerale, il sistema di orditure Knauf/Chicago Metallic risponde al DTU francese – unico riferimento normativo in Europa per queste applicazioni - ed è da ritenersi idoneo alle indicazioni delle NTU nazionali.

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Orditure Knauf

Certificazioni di protezionecontro la corrosione

A B C D

AB

D

C

Seismic Design And Drywalling Nel volume “Seismic Design and Drywalling”, ad opera del Dr Fritz Otto Henkel (Woelfel BeratendeIngenieure GmbH), dell’ing. Dennis Holl (Seismic Design specialist, Knauf KG) e del Prof. ManfredShalk, è riportata una sintesi degli studi e delle esperienze condotte al fine di garantire la sicurezzaantisismica dei sistemi Knauf.

Le analisi, i calcoli e le tabelle si riferiscono alle indicazioni dell’Eurocodice 8 (EN 1998) ed alle provea carico dinamico condotte in particolare presso il CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment)in Francia.

ConclusioniLa campagna sperimentale effettuata, per la numerosità e la varietà dei prototipi esaminati, è idoneaed appropriata per poter affermare che le pareti in oggetto, anche con spostamenti relativi d’interpianodi 0,01 h esibiscono un comportamento globalmente elastico con danneggiamenti trascurabili.

La stratificazione delle pareti (tipo e numero delle lastre) è da stabilire in funzione delle prestazioni dellaparete stessa in relazione alla statica, l’igrotermia, l’antincendio e l’acustica.

Nell’intercapedine realizzata dalle orditure possono essere inseriti materiali isolanti per conferire piùalte prestazioni di isolamento termico ed acustico.

Ogni soluzione antisismica specifica Knauf sarà progettata con la Consulenza Tecnica di Knauf, che provvederà al corretto dimensionamento dei componenti ed alla determinazione delle prestazioni difisica tecnica (acustica, antincendio, termica) del sistema stesso.

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Conclusioni

Il 6 ottobre 2010, a pochi mesi dall’inizio dei lavori,è stato inaugurato l’asilo nido Ape Tau “Luigi Masotto”.Un progetto collettivo, un impegno condiviso, un risultato checi rende orgogliosi e che conferma l’eccellenza dei sistemicostruttivi a secco anche nelle situazioni di emergenza.Ape Tau, 220 mq all’interno del parco Murata Gigotti(Coppito), è il simbolo della ricostruzione a L’Aquila dopo ilterremoto del 6 aprile 2009. Il progetto, nato su iniziativadell’ANCE Mantovana e della Fondazione Comunità Manto-vana Onlus, ha raccolto la partecipazione a titolo gratuitodi numerose aziende. Knauf ha dato il proprio contributoattraverso una fornitura di Sistemi a Secco con prestazioniantisismiche e si è fatta carico della consulenza tecnica edelle verifiche sismiche sulle chiusure a secco.La struttura è costruita con materiali totalmente a secco, nelrispetto dei criteri antisismici ed ecosostenibili, dell’isolamentotermoacustico e di protezione dal fuoco. Per aumentare ilcomfort acustico, riducendo l’effetto eco e il riverbero, laporzione superiore del controsoffitto è stata completata conlastre fonoassorbenti forate. Le chiusure esterne verticali sfruttano la tecnologia stratificata a secco, con una doppiaorditura in Knauf MgZ® ed acciaio zincato rivestita internamente con lastre in gesso rivestito e gessofibra Knauf Vidiwall® per aumentare la resistenza agli urti, ed esternamente con una lastra in cemento Knauf Aquapanel® di piccolo spessore.Le pareti divisorie interne sono in gesso rivestito e gesso-fibra, a semplice o doppia orditura metallica, con mate-rassini isolanti in poliestere di diverso spessore e densità.Maggiori informazioni su: www.apetau.it

L’Aquila - Asilo nido Ape Tau“Luigi Masotto”

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