Prove di qualificazione di vetri per uso strutturale

Il vetro con funzione strutturale è già ampiamente usato nelle costruzioni, soprattutto nell'architettura moderna. In Europa non è stato ancora formulato un Eurocodice che specifichi le procedure di calcolo per tali applicazioni; è al lavoro un comitato normativo - CEN 250 - che se ne sta occupando.
In Italia è in fase di finalizzazione l'inchiesta pubblica un documento tecnico da parte del CNR DT 210/2012 "Istruzioni per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Controllo di Costruzioni con Elementi Strutturali di Vetro" che potrebbe essere assunto a documento di riferimento in materia secondo quanto indicato nel D.M. Infrastrutture 14/01/2008 (NTC 2008): Nuove norme tecniche per le costruzioni e la Circolare Infrastrutture 02/02/2009. Infatti nelle NTC 2008 nel Cap. 12 Riferimenti tecnici: "... Inoltre, in mancanza di specifiche indicazioni, a integrazione delle presenti norme e per quanto con esse non in contrasto, possono essere utilizzati i documenti di seguito indicati che costituiscono riferimenti di comprovata validità:
- Istruzioni del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici;
- Linee Guida del Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici;
- Linee Guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale e successive modificazioni del Ministero per i Beni e le Attività Culturali, come licenziate dal consiglio Superiore dei Lavori Pubblici e ss. mm. ii.;
- Istruzioni e documenti tecnici del Consiglio Nazionale delle Ricerche (C.N.R.)."
Vale anche la pena ricordare quanto riportato sempre nelle NTC 2008 al Cap. 4, par. 4.6 Costruzioni di altri materiali: "I materiali non tradizionali o non trattati nelle presenti norme tecniche potranno essere utilizzati per la realizzazione di elementi strutturali od opere, previa autorizzazione del Servizio Tecnico Centrale su parere del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, autorizzazione che riguarderà l’utilizzo del materiale nelle specifiche tipologie strutturali proposte sulla base di procedure definite dal Servizio Tecnico Centrale. Si intende qui riferirsi a materiali quali ... vetro strutturale...".
Che il vetro sia un materiale "non tradizionale" è certamente inteso solo riferito a tale specifico uso, perchè dai fenici in poi di vetro se n’é visto abbastanza...
Alla stesura del documento CNR DT 210/2012 hanno lavorato anche tecnici della SSV con prove sui materiali e contribuendo alla definizione dei parametri di calcolo, inoltre, in modo particolare, ci si è occupati del capitolo 9 "Procedure di identificazione, qualificazione e accettazione dei materiali", elaborato con il contributo attivo di un gruppo di lavoro ad hoc di ASSOVETRO. Questa nota intende riferirsi ai contenuti di tale capitolo nella convinzione che non si possa mai prescindere da un serio controllo dei materiali senza il quale, in caso di incertezza sugli stessi, qualsiasi ipotesi progettuale può incontrare problematicità o essere vanificata.
Il documento UNI/TR 11463 "Vetro per l'edilizia: determinazione della capacità portante di lastre di vetro piano applicate come elementi aventi funzione di tamponamento - Procedura di calcolo", anch'esso redatto con il concorso di SSV ispirato alla ex prEN 13474, ora prEN 16612, completa il quadro dei riferimenti a disposizione di progettisti ed operatori, fornendo una procedura più semplificata, sebbene sempre rigorosa, per il dimensionamento degli elementi in vetro ascrivibili alla classe di conseguenza CC0 in cui rientrano i vetri di normale uso (finestre, porte e le facciate) ma non presente negli Eurocodici.
Le caratteristiche meccaniche e la composizione chimica dei vetri float sono qualificate dalla marcatura CE dei prodotti vetrari. Nel DT 210/2012 vengono proposte delle procedure adatte a certificare la costanza delle caratteristiche del materiale, fermo restando che la marcatura CE deve essere considerata un pre-requisito essenziale. La procedura di qualificazione, tuttavia non riguarda il solo vetro ma interessa tutti i materiali che concorrono a formare l'elemento strutturale: l'intercalare, le guarnizioni ed i materiali per gli incollaggi strutturali. Per i materiali con cui sono realizzati telai e strutture di ancoraggio si ritiene valido quanto contenuto nelle norme specifiche.
Le seguenti tre procedure consentono di definire un materiale o un prodotto idonei all'applicazione strutturale:
1. identificazione: univocamente a cura del produttore;
2. qualificazione: sotto la responsabilità del produttore;
3. accettazione: effettuata dal direttore dei lavori mediante acquisizione e verifica della documentazione di qualificazione, nonché mediante eventuali prove sperimentali.
Al fine di attribuire al vetro l'idoneità all'uso quale materiale "strutturale", si prevedono diversi gradi di controllo in funzione del tipo di applicazione, distinguendoli in due categorie:
• Controlli di Tipo A, per tutti i prodotti destinati alle strutture di prima classe (classe di conseguenze CC1).
• Controlli di Tipo B, per quelli destinati alle strutture di seconda e terza classe (classi di conseguenza CC2 e CC3).
L’indicazione della classe è demandata al progettista, in accordo con il Direttore dei Lavori.
Occorre precisare quando un sistema di vetro sia strutturale. Se da un lato una trave, una colonna, una pinna, una scala o un solaio/copertura possono essere ascritti alla categoria degli elementi strutturali con ragione, l'attribuzione di questa prestazione non è adeguata per elementi di facciata e controversa in funzione del sistema di vincolo per i parapetti.

Alcuni tipi di prove