Divisori, tamponamenti e facciate in laterizio negli edifici in c.a.

Le verifiche sismiche per le pareti non strutturali

Tra le diverse tipologie costruttive sismo-resistenti, le strutture in cemento armato intelaiate con tamponature, in muratura di laterizio non portante, rappresentano senza dubbio il sistema più conosciuto e prevalente nell’edilizia sia residenziale che commerciale. Ciononostante, i modelli progettuali attualmente in uso risultano piuttosto approssimati, trascurando di fatto il contributo dei tamponamenti sia in termini di rigidezza, sia di resistenza: l’analisi strutturale globale dell’edificio viene pertanto svolta su modelli a telai “nudi”.

Sono molteplici le pubblicazioni scientifiche che valorizzano, invece, il ruolo benefico della tamponatura - incremento della resistenza, capacità di dissipare energia con conseguente limitazione dei danni sugli elementi strutturali principali

• sulla risposta sismica degli edifici a telaio in c.a.; ovviamente, quando le pareti sono realizzate a regola d’arte e realizzate con elementi di una certa robustezza e malta di buona qualità. In realtà, trascurare nel calcolo la presenza delle tamponature conduce spesso a scelte progettuali conservative, con costruzioni sovradimensionate nel caso di tamponature consistenti, o altrimenti poco prudenziali per quelle più leggere (come riscontrato ad esempio con il terremoto de L’Aquila del 2009).

Edifici multipiano in c.a. e laterizi da tamponamento - Bosco Verticale© (MI)

Un buon comportamento sismico delle pareti divisorie e/o di tamponamento è fortemente influenzato dall’adeguata interazione tra struttura in cemento armato e gli elementi non strutturali in laterizio. Tale condizione consiste, sostanzialmente, nella capacità di garantire, nel contempo:

• uno spostamento equivalente nel piano tra telaio portante e pannello murario, così da non indurre danneggiamenti di quest’ultimo;
• resistenza fuori piano, tale da evitare l’espulsione del pannello stesso.
  

Allo stesso modo, per i paramenti faccia a vista dei tamponamenti pluristrato la prerogativa indispensabile per sopportare i terremoti è fornita dalla regolarità esecutiva e dall’attenta cura dei dettagli costruttivi.

Una soluzione, poi, oramai imprescindibile in particolar modo nelle zone ad alta pericolosità sismica, sta nell’impiego di un efficace ancoraggio¹ dei laterizi di facciata alla struttura portante dell’edificio oppure di un loro collegamento puntuale con graffaggi² allo strato di muratura più interno, che caratterizza l’involucro di chiusura dell’edificio. La parete interna di supporto, a cui vanno fissati i graffaggi, dovrà essere quindi sufficientemente robusta per resistere all’azione fuori piano innescata dal rivestimento esterno in mattoni e non danneggiarsi per eventuali meccanismi di piano e/o fuori piano. Bisognerà inoltre prevedere la presenza di giunti di dilatazione verticali e orizzontali, al fine di consentire le variazioni di spostamento relative. Esistono in commercio diversi dispositivi speciali per l’ancoraggio e il graffaggio in acciaio inossidabile, acciaio zincato, in lega o in polipropilene.

Schema di distribuzione dei giunti di dilatazione per il rivestimento faccia a vista di un edificio in c.a.: a) in zona a bassa sismicità, l’interasse massimo dei giunti verticali LR è pari a 12 m, quello orizzontale è previsto ogni due piani; b) in zona a maggiore sismicità LR= 8÷10 m ed i giunti verticali vanno anche negli spigoli, quelli orizzontali ogni piano.

E’ riconosciuto che la progettazione nei confronti dell’azione sismica dell’insieme telaio/tamponamento è un aspetto assai delicato, particolarmente complesso e spesso affetto da elevate incertezze, che sostanzialmente non viene affrontato convenientemente neanche dalle vigenti normative Norme Tecniche per le Costruzioni (DM 14/1/2008).

Nel dettaglio, le NTC08 prevedono che, con l’esclusione dei soli tamponamenti interni di spessore non superiore a 10 cm, gli elementi costruttivi senza funzione strutturale il cui danneggiamento può provocare danni a persone, debbano essere localmente verificati, insieme alle loro connessioni, per l’azione sismica corrispondente a ciascuno degli stati limite considerati.

Per le verifiche globali della struttura in c.a., come già detto, i criteri di modellazione delle NTC08 rappresentano, invece, gli elementi non strutturali autoportanti - tamponature e tramezzi - unicamente in termini di massa, e per tener conto di rigidezza e resistenza va necessariamente dimostrato che tali caratteristiche modificano significativamente il comportamento complessivo. Ad ogni modo, quest’opportunità difficilmente viene approcciata dai progettisti, non essendo fruibile per tutti una metodologia adeguata e semplice formulazioni.

Le NTC08, inoltre, prescrivono le modalità da seguire per alcuni casi non del tutto ordinari nella prassi costruttiva, in particolare l’attenzione è rivolta a pareti non strutturali:

• con una distribuzione in pianta fortemente irregolare, i cui gli effetti debbono essere valutati e tenuti in conto incrementando di un fattore 2 l’eccentricità accidentale;
• con una distribuzione fortemente irregolare in altezza, per cui è necessario contenere possibili concentrazioni di danno ai livelli con tamponamenti ridotti fissando un incremento di un fattore cautelativo pari a 1,4 per le azioni di calcolo degli elementi verticali (pilastri e pareti) dei livelli in questione;
• che non si estendono per l’intera altezza dei pilastri adiacenti, le cui sollecitazioni di taglio per la parte priva di tamponamento vanno valutate appositamente e l’armatura risultante deve coprire in aggiunta una distanza pari alla profondità del pilastro;
• presenti su un solo lato di un pilastro, la cui armatura trasversale va disposta sull’intera altezza del pilastro stesso.
  

¹Per ancoraggio si intende il sistema di fissaggio che svolge non solo una funzione di tenuta del paramento esterno, ma anche una funzione portante dello stesso, garantendogli una resistenza maggiore ai carichi verticali e orizzontali in quanto fissati alle parti strutturali dell’edificio (travi e pilastri in cemento armato, ad esempio).

²Per graffaggi si intendono quegli elementi di fissaggio con funzione di ritegno che permettono esclusivamente di evitare il ribaltamento della cortina faccia a vista, senza svolgere alcun compito di carattere strutturale nei confronti delle azioni verticali, esercitando una limitata risposta rispetto a quelle orizzontali.