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Controsoffitti radianti e sismica: legislazione, normative, caratteristiche

Ai fini della sicurezza sismica di elementi non strutturali, vediamo di seguito gli aspetti principali a cui bisogna prestare attenzione quando si progetta e si realizza un controsoffitto radiante.

Controsoffitti appesi: la progettazione antisismica

I controsoffitti sono definiti elementi non strutturali all’interno delle normative e delle linee guida. Per tali elementi è necessaria una specifica progettazione antisismica. All’interno di tutti i riferimenti citati nel presente articolo non vi sono specifici requisiti e riferimenti per sistemi radianti a soffitto. L’analisi si è quindi focalizzata sui controsoffitti appesi che presentano caratteristiche simili ai controsoffitti attivi.

Schema rappresentazione spostamenti controsoffitto e struttura (Fonte: Grimaz 2010).
Schema rappresentazione spostamenti controsoffitto e struttura (Fonte: Grimaz 2010).

Per i controsoffitti appesi (ovvero non in aderenza) gli aspetti più importanti collegati al tema della sismica riguardano le tipologie di ancoraggio (pendini), i relativi controventamenti, l’ancoraggio dei pannelli alla struttura e l’inserimento dell’illuminazione e di altri carichi nei controsoffitti.

Insieme all’illuminazione per i controsoffitti risulta importante anche il tema dell’impiantistica. Spesso infatti nell’intercapedine del controsoffitto vengono alloggiate le tubazioni degli impianti di ventilazione e i collegamenti dei sistemi antincendio.

Le Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC) di cui al DM 17 gennaio 2018 e la Circolare 21 gennaio 2019, n. 7 C.S.LL.PP. pongono particolare attenzione sugli elementi non strutturali. In particolare, viene ribadita e sottolineata l’obbligatorietà della loro progettazione e corretta installazione tutte le volte che il loro eventuale cedimento possa essere causa di conseguenze non trascurabili per la sicurezza, intendendo sia la sicurezza lato edificio (elementi che influenzano il comportamento globale dell’edificio), che la sicurezza degli occupanti (elementi il cui crollo può mettere in pericolo la vita delle persone).

La Norma tecnica per le costruzioni impone la responsabilità per i produttori e gli installatori di «progettare» (7.2.3 elementi costruttivi non strutturali) i componenti di staffaggio di capacità adeguata, per mettere in sicurezza rispetto alla domanda sulla azione della massa sismica (peso e accelerazione), tutti i componenti venduti e installati.

Quando l'elemento non strutturale è costruito in cantiere, è compito del progettista della struttura individuare la domanda e progettarne la capacità in accordo a formulazioni di comprovata validità ed è compito del direttore dei lavori verificarne la corretta esecuzione.

Quando invece l'elemento non strutturale è assemblato in cantiere, è compito del progettista della struttura individuare la domanda, è compito del fornitore e/o dell'installatore fornire elementi e sistemi di collegamento di capacità adeguata ed è compito del direttore dei lavori verificarne il corretto assemblaggio.

Esempio di struttura di ancoraggio per controsoffitto.
Esempio di struttura di ancoraggio per controsoffitto.

Definizioni

NTC: Norme tecniche per le Costruzioni

Vulnerabilità sismica: propensione al danneggiamento determinata da carenze della capacità di risposta all’azione sismica

Fattori di adempimento: il fattore di adempimento descrive in che misura la struttura esistente è in grado di soddisfare le richieste di calcolo, poste a una nuova struttura secondo le normative vigenti. Rappresenta quindi un fattore di riduzione dell'azione sismica da applicare sulle strutture esistenti.

Elementi non strutturali: elementi costruttivi senza funzione strutturale il cui danneggiamento può provocare danni a persone devono essere verificati, insieme alle loro connessioni alla struttura, per l’azione sismica corrispondente a ciascuno degli stati limite considerati.

Stati limite: nell'ingegneria strutturale si intende per stato limite una condizione superata la quale la struttura in esame o uno dei suoi elementi costitutivi non soddisfa più le esigenze per le quali è stata progettata. Gli stati limite definiti nelle normative sono: Stati Limite Ultimi (SLU) – che si suddivide in Stato limite di salvaguardia della vita (SLV) e Stato limite di prevenzione del collasso (SLC). Stati Limite di Esercizio (SLE) che si suddivide in Stato Limite di operatività (SLO) e Stato limite di danno (SLD).

Controvento: elemento che aumenta la resistenza di una struttura alle forze orizzontali.

Rischio sismico: il rischio sismico è determinato da una combinazione della pericolosità, della vulnerabilità e dell’esposizione ed è la misura dei danni che, in base al tipo di sismicità, di resistenza delle costruzioni e di antropizzazione (natura, qualità e quantità dei beni esposti), ci si può attendere in un dato intervallo di tempo.

Controsoffitti: i danni dovuti al sisma

Il danno osservato nei casi peggiori è consistito nella caduta di interi pannelli, in altri casi di poche doghe, favorito da un non efficace ancoraggio o controventamento.

Il collasso dell’intera griglia di supporto è favorito anche dal carico addizionale dovuto ai lampadari non efficacemente ancorati alla struttura. Altri tipi di danno che si possono osservare sono dovuti al martellamento in corrispondenza della sommità delle partizioni e degli sprinkler degli impianti antincendio. Il danno si può verificare a partire da alti livelli di eccitazione. Il rischio connesso è quello di ferimento o di intralcio alle vie di fuga. Quando il controsoffitto è molto pesante (in elementi di gesso) il rischio per le persone è molto elevato. Sono di seguito riportate le fotografie di danni dovuti al sisma per controsoffitti.

Elementi modulari (Fonte: Linee guida per la riduzione della vulnerabilità degli elementi non strutturali arredi e impianti)
Elementi modulari (Fonte: Linee guida per la riduzione della vulnerabilità degli elementi non strutturali arredi e impianti).

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