Progettazione Sismica: come il sistema costruttivo Isotex garantisce sicurezza e resistenza

Sismicità in Italia: perché la progettazione strutturale resta una priorità tecnica e normativa

L’Italia, per la sua posizione al margine della placca euroasiatica in convergenza con quella africana, è caratterizzata da una pericolosità sismica tra le più elevate dell’area euro-mediterranea. Le regioni appenniniche, la Calabria, la Sicilia orientale e parte del Nord-Est (Friuli e Veneto) costituiscono i territori a maggiore accelerazione attesa al suolo (fonte: Protezione Civile – Mappa di pericolosità sismica nazionale, 2019).

In tale contesto, la progettazione sismica delle strutture rappresenta una priorità tecnica e normativa, regolata dalle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018) e dalla Circolare esplicativa n. 7/2019, che recepiscono i principi dell’Eurocodice 8 (UNI EN 1998-1).

 

 

Quadro normativo e principi della progettazione sismica prestazionale

Le NTC 2018, al Capitolo 7 – Progettazione per azioni sismiche, definiscono la filosofia prestazionale della progettazione antisismica: una costruzione deve garantire livelli di sicurezza graduati in funzione della sua Classe d’Uso, intesa come indice della rilevanza sociale e del tempo di ritorno associato agli stati limite.

 

Classi d’Uso (NTC 2018, §2.4.2)

Le strutture vengono suddivise in quattro classi principali:

• Classe d’Uso I: costruzioni con presenza occasionale di persone (es. depositi, magazzini agricoli).
• Classe d’Uso II: costruzioni il cui uso prevede normali affollamenti, come edifici residenziali e uffici.
• Classe d’Uso III: costruzioni con funzioni pubbliche o rilevanti ai fini della protezione civile (es. scuole, edifici strategici locali).
• Classe d’Uso IV: costruzioni di importanza essenziale (ospedali, centrali di emergenza, ponti strategici).

Ad ogni classe d’uso è associato un coefficiente d’importanza (Cu), che moltiplica il periodo di ritorno dell’azione sismica di riferimento, aumentando le prestazioni richieste all’aumentare della rilevanza dell’edificio.

 

Verifiche Stati Limite e criteri di sicurezza

Le verifiche vengono condotte per i principali stati limite:

• SLO – Stato Limite di Operatività: la struttura rimane completamente funzionale dopo il sisma;
• SLD – Stato Limite di Danno: si ammettono danni lievi e non strutturali;
• SLV – Stato Limite di Salvaguardia della Vita: devono essere evitate perdite di stabilità e collassi locali;
• SLC – Stato Limite di Prevenzione del Collasso: la struttura mantiene un residuo margine di sicurezza globale.

La progettazione antisismica moderna impone che la struttura, pur ammettendo deformazioni in campo plastico controllato, mantenga la capacità portante verticale e la continuità strutturale.

Tali requisiti sono fondamentali nella valutazione dei sistemi costruttivi innovativi come Isotex.

 

 

   

Riferimenti specifici per i sistemi costruttivi a cassero in legno-cemento

Oltre alle NTC 2018, il sistema Isotex è regolamentato dalle “Linee Guida per sistemi costruttivi a pannelli portanti basati sull’impiego di blocchi cassero e calcestruzzo debolmente armato gettato in opera” (C.S.LL.PP., 27/07/2011), richiamate esplicitamente nella Circolare Esplicativa delle NTC2018 stesse (§C.7.4.4.5).

Tali Linee Guida stabiliscono i criteri per la qualificazione dei blocchi cassero e la caratterizzazione sperimentale da un punto di vista strutturale della conformazione in calcestruzzo che si forma nei blocchi.

In base a tali disposizioni, il sistema Isotex deve essere assimilato a pareti portanti in calcestruzzo debolmente armato, conformemente a quanto previsto dal §7.4.3 delle NTC 2018 (“Struttura a pareti”). Ciò significa che le pareti Isotex si comportano come elementi strutturali in c.a. continui, caratterizzati da un basso rapporto armatura/calcestruzzo, comportamento monolitico con elevata resistenza e ridotte deformazioni alle azioni sismiche.

 

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Il sistema costruttivo Isotex: comportamento strutturale e risposta sismica

Descrizione tecnica del sistema costruttivo Isotex

Il sistema Isotex si compone di blocchi cassero modulari in legno-cemento, riempiti in opera con calcestruzzo strutturale e armati mediante barre verticali e orizzontali a passo regolare.

Le armature sono collegate alla fondazione e ai cordoli intermedi (solai) fino al cordolo sommitale, costituendo una catena strutturale continua. Il risultato è una parete portante in calcestruzzo debolmente armato, in cui il legno-cemento funge da cassero a perdere con funzione di isolamento, protezione del getto, riduzione dei ponti termici conferendo anche resistenza al fuoco.

La struttura in calcestruzzo che si forma nei casseri è una sequenza di pilastrini collegati da traversi orizzontali (Grid Shape) assimilabile come comportamento a un getto continuo di spessore e rigidezza equivalenti.

 

Prestazioni sperimentali e verifiche

Le campagne di prova svolte in collaborazione con l’Università di Pavia e l’Università di Bologna hanno permesso di validare il comportamento sismico del sistema attraverso prove su pareti, nodi e campioni in scala reale sottoposti a cicli di carico orizzontale.

I risultati hanno evidenziato:

• resistenza al taglio e alla pressoflessione coerenti con le curve teoriche di capacità dei setti in c.a.;
• la capacità dissipativa, misurata tramite lo smorzamento viscoso è apparsa buona, con fattore di comportamento pari a 3;
• resistenza residua post-fessurativa elevata;
• assenza di perdita di capacità portante verticale fino a deformazioni significative (drift > 1,5%)

 

Comportamento sismico

Dallo “Studio di comparazione tra il sistema costruttivo Isotex e il telaio in c.a. con tamponamento collaborante”, svolto in collaborazione con l’Università di Pavia nella persona del Prof. Alberto Pavese (disponibile su richiesta presso il sito di Isotex s.r.l.) si dimostra come il sistema con blocchi cassero abbia una maggiore resistenza e una minore capacità deformativa sia in campo elastico che non lineare, oltre che un’elevata capacità di ridistribuzione delle azioni al raggiungimento degli stati limite considerati.

Diversamente, il sistema a telaio tridimensionale con tamponature collaboranti in laterizio ha evidenziato una duttilità più alta, con conseguente maggiore tendenza al danneggiamento al crescere dell’azione sismica.

Essendo Isotex un sistema costruttivo che risponde principalmente in termini di resistenza non si danneggia, anche sottoposto ad azioni sismiche di elevata intensità: lo confermano le numerose testimonianze post-sisma da parte dei clienti che abitano edifici ISOTEX.

Al contrario, una struttura a telaio con tamponature, che risulta caratterizzata da elevata duttilità, ha una maggiore propensione al danneggiamento: pertanto la manutenzione associata, ad esempio, ad interventi di ripristino ha costi e tempi che risultano non trascurabili

Tali proprietà consentono al sistema Isotex di soddisfare pienamente i requisiti prestazionali previsti per le costruzioni in zona sismica in tutte le classi d’uso.

 

 

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Esperienze costruttive e comportamento reale

Dal 1984 ad oggi sono stati realizzati oltre 100.000 edifici in Italia con sistema Isotex. Nessuno di essi ha subito danni strutturali significativi - nemmeno microfessurazioni - durante eventi sismici fino a magnitudo 6.2 Mw, confermando la robustezza e integrità delle strutture.

 

La progettazione sismica moderna, come delineata dalle NTC 2018, richiede sistemi costruttivi con comportamento monolitico e verificabile agli stati limite ultimi ed esercizio, in funzione della classe d’uso.

Il sistema Isotex, qualificato secondo le Linee Guida 2011 e assimilabile a una struttura a pareti portanti in calcestruzzo debolmente armato, soddisfa pienamente tali requisiti. Le sue caratteristiche costruttive - continuità del getto, connessioni diffuse, comportamento scatolare e dissipazione controllata - garantiscono sicurezza sismica elevata, stabilità globale e nessun danneggiamento, in conformità ai più recenti indirizzi di progettazione prestazionale.
www.blocchiisotex.com

 

Principali parametri prestazionali sistema Isotex