E' obbligatorio realizzare una soletta in cemento armato su una copertura lignea realizzata su un edificio in muratura?

22.06.2007 | Nr.: 200

Risposta

Seguendo le prescrizioni dell’ordinanza sismica OPCM 3431, l’ipotesi di diaframma infinitamente rigido nel piano può essere fatta nel caso di solai che presentano determinati spessori minimi della soletta di calcestruzzo.

 “I solai potranno essere considerati infinitamente rigidi nel loro piano, a condizione che le aperture presenti non ne riducano significativamente la rigidezza, se realizzati in cemento armato, oppure in latero-cemento con soletta in c.a. di almeno 40 mm di spessore, o in struttura mista con soletta in cemento armato di almeno 50 mm di spessore collegata da connettori a taglio opportunamente dimensionati agli elementi strutturali di solaio in acciaio o in legno. Nel caso di altre soluzioni costruttive l'ipotesi di infinita rigidezza dovrà essere valutata e giustificata dal progettista.”

Trasferendo questa definizione sul piano di copertura si può affermare che una struttura mista legno-cls per l’impalcato del tetto garantisce l’ipotesi di rigidezza infinita del diaframma di copertura. Tuttavia questo tipo di soluzione può essere fortemente criticata anche dal punto di vista del comportamento sismico, in quanto si va ad appesantire la struttura rispetto alla soluzione con il tetto in legno, e proprio nella zona più alta dell’edificio.

Comunque l’ipotesi di rigidezza infinita non è un prerequisito di per sè obbligatorio in zona sismica: altre soluzione costruttive sono possibili (per esempio controventatura mediante doppio tavolato, nastri d’acciaio, tavole di legno diagonali, pannelli a base di legno), per cui è possibile studiare la struttura tenendo in conto della rigidezza propria degli orizzontamenti. D’altra parte anche con tali soluzioni costruttive si potrebbe valutare la validità dell’ipotesi di rigidezza infinita in accordo con l’EC8 (punto 4.3.1): “La membratura è considerata rigida, se, quando è modellata con la sua flessibilità reale nel piano, i suoi spostamenti orizzontali non superano in nessun punto quelli che risultano dall’ipotesi di membratura rigida per più del 10% degli spostamenti orizzontali assoluti corrispondenti nella situazione sismica di progetto.” E’tuttavia una definizione puramente teorica e poco operativa.

Qualora l’ipotesi di infinita rigidezza non sia verificata, si deve procedere ad una diversa distribuzione delle forze orizzontali sulle pareti verticali: se nel caso di ipotesi di diaframma rigido il carico orizzontale è distribuito alle pareti di taglio in funzione della loro rigidezza relativa, nel caso di ipotesi di diaframma flessibile e pareti rigide si può procedere in genere pensando che l’impalcato sia formato da travi orizzontali aventi come appoggi le pareti verticali, e quindi ciascun setto verticale finirà per prendersi una quota dell’azione sismica in funzione della sua area di influenza.

Nel caso di copertura deformabile parte dell’azione orizzontale finisce per trasferirsi anche alle pareti ortogonali alla direzione dell’azione sismica e quindi queste vanno verificate fuori piano, secondo quanto previsto al punto 8.1.5.2, come elementi non strutturali.

Si tratta di una verifica che può risultare molto penalizzante, soprattutto nel caso di edifici in muratura ordinaria (non armata), dove l’azione assiale nella muratura è bassa e il momento resistente fuori piano è di conseguenza modesto.