L'armatura a punzonamento Peikko a elevata resistenza

L’armatura a punzonamento PSB® di Peikko è un sistema con pioli a doppia testa impiegato per aumentare la resistenza al punzonamento di solai piani, platee e fondazioni isolate in calcestruzzo. Il problema tecnico che risolve è la rottura fragile in prossimità dei pilastri o dei carichi concentrati, evento potenzialmente in grado di innescare collassi progressivi. L’articolo evidenzia i vantaggi del sistema in termini di incremento prestazionale, riduzione degli spessori, ottimizzazione delle armature e facilità di posa. Per il progettista il valore aggiunto sta nella combinazione tra valutazione ETA, supporto al dimensionamento e adattabilità a solai in elevazione, fondazioni e applicazioni a taglio.

Armatura a punzonamento PSB®: come funziona e quando usarla in solai e fondazioni

Soluzione Peikko contro il collasso da punzonamento

Peikko Italia propone soluzioni intelligenti contro il collasso per punzonamento e per taglio delle piastre in calcestruzzo. In particolare si fa riferimento all’armatura a punzonamento PSB®, un sistema con valutazione ETA (European Technical Assessment), semplice e affidabile che fornisce la resistenza più alta sul mercato.

L'armatura a punzonamento PSB^® è adatta a diversi tipi di sistemi strutturali che richiedono diverse soluzioni per la posa in opera.

I listelli PSB^® sono costituiti da chiodi a doppia testa a martello saldati su una barra piatta non strutturale. Il sistema è disponibile sotto forma di elementi a 2 o 3 chiodi, che possono essere utilizzati per realizzare l'armatura necessaria. Gli elementi sono prodotti individualmente in base ai requisiti statici. Essendo completamente integrato negli elementi in calcestruzzo, è un sistema di armatura ideale per strutture sottili monolitiche o strutture piatte in calcestruzzo in generale che può essere utilizzato come armatura a punzonamento o armatura per taglio.

Si tratta, in sostanza, di barre ad aderenza migliorata con una doppia testa a martello che vengono saldate su dei listelli per comporre appunto un elemento che viene utilizzato per il punzonamento dei pilastri per esempio su strutture quali solai o fondazioni.

È un sistema che viene in particolare utilizzato nella realizzazione dei solai bidirezionali, pieni o alleggeriti, in calcestruzzo in quanto apportano diversi vantaggi: consentono infatti di non avere travi ricalate al di sotto del solaio, permettendo nel contempo luci ampie e importanti.

Nello specifico, queste armature consentono di evitare il punzonamento del pilastro sul solaio e vengono disposte solitamente a raggiera intorno al pilastro, all’interno del solaio con lo scopo di andare a cucire quelle che sono le lesioni che si dipartono dal pilastro stesso all’interno della soletta.

Dimensionamenti puntuali

Per dimensionare questi elementi è necessario procedere con un calcolo: Peikko fornisce un software di calcolo gratuito per eseguirne il progetto.

Questo dimensionamento si basa su una valutazione ETA che Peikko ha ottenuto. Sono stati infatti realizzati dei test sulle strutture armate presso l’Università di Losanna, centro specializzato per questo tipo di ricerche a seguito dei quali il sistema PSB^® ha ottenuto l’ETA, il benestare tecnico sia per l’utilizzo nei solai in elevazione sia in fondazione.

Questi elementi consentono di aumentare la resistenza al punzonamento della soletta e l’ETA sostanzialmente certifica e dà un criterio di valutazione di quale è l’incremento massimo di resistenza al punzonamento che può essere raggiunto confrontato con la resistenza della soletta senza armatura specifica a punzonamento.

Nello specifico per quanto riguarda il solaio in elevazione questo coefficiente è di 1,96 mentre per la fondazione è 1,62.

Per la fondazione Peikko ha fatto dei test specifici per cui, rispetto a sistemi analoghi della concorrenza che utilizzano coefficienti 1,5, Peikko è riuscita a ottenere 1,62, un coefficiente quindi che permette o di ridurre le armature a punzonamento o di avere resistenze più alte a parità di barre rispetto a quello che è disponibile sul mercato.

I rischi del punzonamento

È utile inoltre ricordare che il punzonamento è un fenomeno abbastanza pericoloso, nel senso che essendo una rottura fragile del solaio, avviene improvvisamente e senza preavvisi e può innescare un collasso progressivo delle strutture.

Ovviamente il punzonamento, quando si ha il collasso in corrispondenza di un pilastro, può innescare rotture anche in corrispondenza dei pilastri adiacenti, provocando l’improvviso cedimento del solaio che andrà a sovraccaricare quello sottostante, generando un collasso progressivo delle strutture.

Riguardo invece le fondazioni, spesso uno dei motivi per cui queste vengono realizzate di un certo spessore è proprio per contrastare il fenomeno del punzonamento. Utilizzando le barre PSB^® anche nelle fondazioni, è possibile ridurne lo spessore, sia nel caso di platee che nel caso di fondazioni isolate, e quindi con conseguente riduzione di costi, risorse e materiali necessari alla loro realizzazione.

Con queste barre PSB^® è possibile ridurre gli spessori anche dei solai in elevazione.

Peikko propone questo sistema anche per le armature a taglio per sostituire ad esempio le staffe in elementi orizzontali tipo solette o travi.

Un altro utilizzo come armatura a taglio è anche nelle fondazioni delle torri eoliche dove Peikko è in grado di proporre delle soluzioni andando proprio a progettare questi elementi PSB^® come armatura a taglio e punzonamento.

Facilità di posa del sistema Peikko

La posa di questi elementi è molto semplice. Può essere realizzata in diversi modi in base al contesto in cui si sta operando: possono essere posizionati prima di posare l’armatura del solaio ad esempio, oppure, possono essere messi una volta posizionata l’armatura del solaio e della fondazione e quindi semplicemente inserendoli dall’alto in maniera molto semplice e veloce.

È interessante, infine, segnalare come questi sistemi sono composti da barre con testa a martello saldate su di un piatto superiore. L’elemento strutturale è la barra con la testa a martello, mentre il piatto su cui queste barre sono saldate serve solo per tenere in posizione corretta queste barre.

Quest’aspetto del “posizionamento” è molto importante in quanto queste barre vanno posizionate a una distanza predefinita secondo un calcolo strutturale. Per facilitare la veloce identificazione in cantiere, Peikko usa fornire questi elementi con un’etichetta applicata sul piatto superiore del sistema nella quale è riportata la direzione del listello verso il pilastro nonché la sigla che lo identifica con riportato il diametro della barra, la sua altezza, il numero di barre che compongono ciascun listello e, infine, la sua lunghezza totale con i vari interassi.

Solitamente queste barre vengono previste per progetti specifici, indicate in dettagli riportati sui disegni e associate a un nodo; le etichette sopra citate riportano tutte le informazioni che consentono di identificare il nodo specifico in cui devono essere posate le barre.

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FAQ TECNICHE: Armatura a punzonamento PSB® per solai e fondazioni | Ingenio

Che cos’è un’armatura a punzonamento e a cosa serve?

È un’armatura specifica inserita nelle zone di solaio o fondazione prossime a pilastri e carichi concentrati, dove si sviluppano tensioni taglianti elevate. Serve a contrastare la rottura fragile per punzonamento, che può manifestarsi in modo improvviso. Nel caso del sistema PSB®, gli elementi sono costituiti da pioli a doppia testa assemblati su listelli. 

In quali contesti strutturali può essere utilizzato il sistema PSB®?

L’articolo lo colloca nei solai bidirezionali pieni o alleggeriti, nelle platee, nelle fondazioni isolate e anche in applicazioni a taglio. La documentazione EAD relativa ai sistemi con pioli a doppia testa li riferisce a flat slabs, footings e ground slabs soggetti a carichi statici, quasi statici e anche a fatica. 

Quali riferimenti normativi e tecnico-valutativi sono rilevanti?

Il testo richiama la valutazione ETA del sistema PSB®. La banca dati EOTA identifica l’ETA-13/0151 per il prodotto Peikko PSB, relativo a pioli a doppia testa per l’incremento della resistenza al punzonamento di solai piani, plinti e platee. L’EAD 160003-00-0301 collega inoltre l’impiego a elementi progettati secondo EN 1992-1-1. 

Quali vantaggi prestazionali evidenzia l’articolo?

Il contenuto segnala un incremento della resistenza certificato tramite ETA e riporta due coefficienti chiave: 1,96 per i solai in elevazione e 1,62 per le fondazioni. Il vantaggio operativo è duplice: ottenere maggiore capacità resistente oppure ridurre la quantità di armatura e, in alcuni casi, lo spessore dell’elemento strutturale. 

Come si progetta e si dispone l’armatura a punzonamento?

La progettazione richiede un calcolo dedicato e il rispetto di geometrie, interassi e posizione dei pioli rispetto all’armatura flessionale. L’EAD richiede che i pioli siano disposti radialmente verso il pilastro, in modo uniforme nell’area critica, e che le teste superiori e inferiori raggiungano correttamente gli strati estremi di armatura. Anche Eurocodice 2 disciplina perimetri critici e disposizione dell’armatura a punzonamento. 

Quali aspetti incidono su durabilità, manutenzione e controlli?

La durabilità dipende da corretta progettazione, copriferro, posa e controllo dell’esecuzione. L’EAD assume una vita utile di riferimento di 50 anni nelle condizioni previste, ma precisa che la durata reale dipende anche da ambiente, installazione e manutenzione. In cantiere diventano quindi decisivi identificazione dei pezzi, corretta collocazione e verifica prima del getto. 

Quali errori progettuali o esecutivi vanno evitati?

Vanno evitati sottodimensionamento, posizionamento errato rispetto al pilastro, interassi non coerenti con il calcolo, mancanza di identificazione dei nodi e trascuratezza nei controlli prima del getto. L’articolo insiste proprio sul valore dell’etichettatura di cantiere e sul fatto che la distanza tra gli elementi non è arbitraria ma determinata dal progetto strutturale.