Una copertura lignea su un edificio in muratura può essere assunta come rigida?
Enzo Piersimoni, AN (Ingegnere): Ho progettato un tetto con tavolato e controventato mediante pannelli OSB su un edificio in muratura. Si chiede se il tipo di solaio di copertura, precedentemente descritto, risponde comunque alla normativa vigente (rif. NTC2008 e succ circ. n. 617 del 02.02.2009), pur non avendo realizzato la soletta in cemento con rete elettrosaldata.
Questo tipo di copertura, su struttura portante in muratura, si può considerare come un orizzontamento avente comportamento infinitamente rigido?
Risposta
Le norme tecniche trattano il ruolo dei diaframmi orizzontali al punto “7.2.6 CRITERI DI MODELLAZIONE DELLA STRUTTURA E AZIONE SISMICA”:
“ Gli orizzontamenti possono essere considerati infinitamente rigidi nel loro piano, a condizione che siano 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 in acciaio o in legno e purché le aperture presenti non ne riducano significativamente la rigidezza.”
Nel caso specifico del legno al punto “7.7.4 ANALISI STRUTTURALE” si hanno ulteriori chiarimenti:
“ Gli impalcati devono essere in generale assunti con la loro deformabilità; possono essere assunti come rigidi nel modello strutturale, senza necessità di ulteriori verifiche se:
a) sono state rispettate le disposizioni costruttive date nel successivo § 7.7.5.3 per gli impalcati o, in alternativa se pertinente, § 7.7.7.2;
b) eventuali aperture presenti non influenzano significativamente la rigidezza globale di lastra nel proprio piano.”
Le norme quindi non obbligano a realizzare solai con soletta di cemento, ma obbligano in progettista a tener conto della reale deformabilità dell'impalcato nell'analisi sismica. A priori quindi non si può affermare che la soluzione costruttiva proposta, non ricadendo nelle tipologie definite come infinitamente rigide dalla norma senza ulteriori verifiche, sia infinitamente rigida. A tal proposito si ricordi che l’ipotesi di infinita rigidezza o meno degli impalcati dipende dal confronto della loro rigidezza con quella delle strutture in elevazione: in generale quindi la rigidezza nel piano dell’orizzontamento potrà essere considerata infinita o meno, a seconda della rigidezza delle strutture in elevazione cui l’orizzontamento stesso è collegato.
A tal proposito la Circolare 2 febbraio 2009, n. 617 - Istruzioni per l’applicazione delle “Nuove norme tecniche per le costruzioni” di cui al D.M. 14 gennaio 2008 specifica che:
C7.2.6 CRITERI DI MODELLAZIONE DELLA STRUTTURA E AZIONE SISMICA
Gli orizzontamenti devono essere dotati di opportuna rigidezza e resistenza nel piano e collegati in maniera efficace alle membrature verticali che li sostengono perché possano assolvere la funzione di diaframma rigido ai fini della ripartizione delle forze orizzontali tra le membrature verticali stesse. Particolare attenzione va posta quando abbiano forma molto allungata o comunque non compatta: in quest’ultimo caso, occorre valutare se le aperture presenti, soprattutto se localizzate in prossimità dei principali elementi resistenti verticali, non ne riducano significativamente la rigidezza. Essi possono essere considerati infinitamente rigidi nel loro piano se, modellandone la deformabilità nel piano, i loro spostamenti orizzontali massimi in condizioni sismiche non superano per più del 10% quelli calcolati con l’assunzione di piano rigido. Tale condizione può ritenersi generalmente soddisfatta nei casi specificati nelle NTC (v. § 7.2.6), salvo porre particolare attenzione quando essi siano sostenuti da elementi strutturali verticali (per es. pareti) di notevole rigidezza e resistenza.
Quando gli orizzontamenti possono essere considerati infinitamente rigidi nel loro piano, le masse e le inerzie rotazionali di ogni piano possono essere concentrate nel loro centro di gravità.
Alla luce delle norme tecniche quindi non vi è l'obbligo di realizzare l'impalcato rigido, pur di considerare nell'analisi la sua effettiva deformabilità.
Ing. Mauro Andreolli