Focus: ANTISISMICA

(formazione) Sicurezza sismica per le pareti ventilate

Gli edifici di nuova costruzione in Italia, territorio interamente sismico e sud­diviso in zone a differente grado di rischio possono essere progettati e re­alizzati con differenti modalità di risposta in caso di terremoto. 
Gli edifici con comportamento di tipo non dissipativo hanno strutture portanti e secondarie che assorbono energia e la dissipano tramite spostamenti e vibrazioni (la costruzione si comporta in maniera elastica anche in presenza di azioni sismiche, senza tenere conto delle risorse di sicurezza plastica dei materiali). 
Gli edifici con comportamento di tipo dissipativo sfruttano il comportamento plastico dei materiali (in questo caso gli elementi portanti non hanno rotture fragili e si accetta la presenza di qualche danno permanente dopo l’evento sismico, senza però che vi sia un crollo dell’edificio). 
Un ul­teriore passo in avanti può essere fatto prevedendo l’impiego di appositi componenti in grado di ridurre le azioni sismiche sugli elementi ordinari: da qui la possibilità di costruire edifici “isolati” tramite l’impiego di isolatori sismici (in materiale elastomeri­co e acciaio, a scorrimento o rotolamento, elasto-plastici), posti alla base dell’edificio, in grado di creare una discontinuità strutturale tra sovrastruttura e sottostruttura di fondazione, o l’uso di dispositivi dissipatori di energia (viscoelastici, elasto-plastici, ad attrito, viscosi) inseriti nei controventi della struttura e in grado di assorbire l’energia del sisma con conseguente riduzione delle sollecitazioni e degli spostamenti richiesti alle strutture portanti. Inizialmente considerati solamente come sistemi di rivestimento “appesi” alle murature di tamponamento dell’edificio e ininfluenti in caso di evento sismico, i sistemi a parete ventilata hanno, di fatto, dimostrato una bassa vulnerabilità sismica ed un elevato grado di sicurezza statico-dinamico, come anche evidenziato sul campo da alcuni edifici soggetti al terremoto del L’Aquila del 9 aprile 2009. 
Analizzan­do il comportamento al sisma dei sistemi a parete ventilata, si farà riferimento al caso più gravoso, cioè quello di edifici con comportamento non dissipativo, telaio portante in calcestruzzo armato e tamponamento monostrato con blocchi alveolari in laterizio con isolamento esterno a cappotto oppure con tamponamento di tipo a cassetta in blocchi di laterizio con interposto uno strato di isolante termico. Durante un evento sismico gli edifici sono sottoposti a una combinazione di movimenti oriz­zontali e verticali; essi subiscono spostamenti fuori piano nelle due direzioni spaziali al crescere dell’altezza, manifestando spostamenti d’interpiano e rotazioni. La risposta sismica dell’edificio dipende da geometria e tipologia delle strutture primarie (travi, pilastri, setti, ecc.) e anche da quelle secondarie (tamponamenti, ecc.). Le sollecitazioni sono trasferite, in maniera filtrata, dalle strutture prin­cipali alle secondarie, raggiungendo poi ogni sistema e sub sistema che compone un edificio. Pertanto anche il sistema di rivestimento a parete ventilata risulta sollecitato dal sisma, anche se in misura meno rilevante rispetto alle strutture principali, ma con intensità tali da poter generare anche gravi danni quali rotture, distacchi e cadute al suolo di elementi del rivestimento stesso. E’ utile ricordare che le azioni orizzontali derivanti da un evento sismico che sollecitano le strutture di un edificio dipendono dalla massa dei componenti edili: un edificio “pesante” è maggiormente a rischio rispetto a un edificio “leggero”. E’ inoltre opportuno che, al fine di assorbire l’energia di un sisma con danni minimi, la struttura si comporti in modo duttile: un eccessivo irrigidimento di un edificio potrebbe peg­giorarne il comportamento dinamico in fase di oscillazione. 
Da quali fattori dipende allora la sicurezza sismica dei sistemi di rivestimento a parete ventilata? 
La pre­senza o meno di una sottostruttura di sostegno e ancoraggio degli elementi di rivestimento ha, come si dirà nel seguito, un’influenza molto rilevante. Un sistema a parete ventilata che prevede l’impiego di ancoraggi puntuali di collegamento degli elementi di rivestimento alla muratura, affida la propria sicurezza esclusivamente alle prestazioni del tampona­mento retrostante. Tamponamento e rivestimento si comportano come un unico elemento che, essendo sollecitato dalla struttura a telaio dell’edificio, se non correttamente inserito e vincolato alla struttura, può subire rotture e/o lesioni di entità assai rilevante. Le modalità con le quali si possono manifestare danni e cedimenti del rivestimento dipendono quasi esclusivamente dal supporto murario retrostante. Tampo­namenti a cassetta con interposto isolante sono caratterizzati da fratture spesso accompagnate da cedi­mento (scoppio) e caduta della parete esterna, soventemente localizzato ai piani inferiori, soprattutto se la parete è in appoggio solo parziale sulle solette di piano. I tamponamenti monostrato, realizzati con blocchi di grandi dimensioni in laterizio, calcestruzzo vibro­compresso o aerato autoclavato, sono in grado di offrire maggiore resistenza meccanica alle sollecitazioni di schiacciamento, spostamento e deformazione imposte dal movimento della struttura a telaio; pertan­to tendono ad essere più rigidi e ad assorbire maggiori quantitativi di energia con la conseguenza che, una volta superata la resistenza ultima del materiale, i danni possono essere spesso molto rilevanti. Le lesioni più frequenti a carico della muratura, oltre a pregiudicarne la stabilità, influenzano anche il rivestimento e possono ricondursi essenzialmente a: fratture diagonali e, nei casi più gravi, con andamento a croce o doppia croce di Sant’Andrea, rottura dell’interfaccia tra telaio e paramento murario, rottura per schiaccia­mento delle zone d’angolo, disgregazione dei giunti di malta, rottura per instabilizzazione fuori dal piano, rottura per scorrimento, oltre a combinazioni che risultano essere un mix tra le precedenti. In tutti questi casi si presenta un “disammorsamento” (separazione) del tamponamento dal telaio, a volte abbinato a crolli o a instabile mantenimento in loco del tamponamento stesso. 

Autore: Alberto Stefanazzi
Pubblicato su Modulo 376/2012