Edifici in zona sismica: le strutture a telaio

La tipologie strutturali degli edifici che si sono maggiormente diffuse in Italia si possono ricondurre  in particolare a due, gli edifici in muratura e quelli a telaio in cemento armato e acciaio. Di queste, la prima (muratura), come è noto, ha una storia che risale a diversi secoli fa, mentre la seconda ha circa un secolo di vita.

Il comportamento delle murature e delle strutture a telaio sottoposto a sisma è sostanzialmente differente. Nella presente trattazione si analizzeranno gli aspetti caratteristici delle strutture intelaiate con particolare riferimento al problema dei tamponamenti.

Gli edifici in cemento armato a telaio hanno una geometria tridimensionale schematizzabile in un insieme di telai piani disposti nelle due direzioni della pianta che devono sopportare i carichi verticali e le forze orizzontali del sisma e del vento trasmessi dai solai. Nella maggioranza dei casi i telai sono interamente tamponati. Per tamponamento si intende una parete in laterizio di una certa consistenza, e quindi superiore a quella dei tramezzi interni, posta a diretto contatto con i pilastri e le travi. E’ interessante considerare il comportamento di tali tamponamenti rispetto alle scosse sismiche e l’interazione con la struttura intelaiata. Per un sisma di intensità  modesta i telai tamponati si comportano come delle pareti di taglio, cioè possiedono una elevata rigidezza e quindi una capacità di resistere alle deformazioni. Inizialmente l’azione orizzontale viene assorbita dal tamponamento mentre il telaio assume un ruolo di collegamento. Tuttavia il tamponamento a fronte dell’elevata rigidezza non è altrettanto resistente, pertanto, all’aumentare dell’intensità sismica si raggiungono tensioni troppo elevate con il conseguente insorgere di lesioni e fratture. Solamente quando le risorse del tamponamento finiscono entra in gioco il telaio con la propria rigidezza e la propria resistenza. Un telaio ben dimensionato e ben realizzato sopporta scosse sismiche di elevata intensità fino all’insorgere di danni localizzati nelle parti più deboli che poi si estendono all’intera struttura fino al raggiungimento del collasso.
Il danneggiamento dei tamponamenti ovviamente va limitato quanto più possibile per evitare la caduta di parti che potrebbero compromettere la sicurezza di persone e cose ; un modo per evitare la rottura ed il conseguente distacco è quello di prevedere un giunto, ad esempio in gomma, lungo le linee di contatto fra il tamponamento e la struttura, consentendo il funzionamento immediato di quest’ultima.

Il d.m. del 16 gennaio 1996 “Norme tecniche per le costruzioni sismiche” prevede che per le strutture intelaiate, in mancanza di una specifica valutazione degli effetti del sisma sugli impianti e sugli elementi non strutturali, indicando con h l’altezza d’interpiano, le verifiche di stabilità possono ritenersi soddisfatte se gli spostamenti relativi ηt £ 0.002 h  in presenza di elementi non strutturali in materiale fragile (laterizi o simili) aderenti alla struttura e ηt £ 0.004 h in presenza di elementi non strutturali realizzati in modo da non interferire con la deformazione della struttura.
Ciò è identificativo del fatto che la normativa nazionale recepisce questa problematica e, ponendo delle limitazioni sugli spostamenti relativi tra gli impalcati, cerca di controllare e limitare i danni sui tamponamenti.

Articolo dell’Ing. Stefano Valentini

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