Nel contesto delle costruzioni moderne, i sistemi a secco rappresentano una soluzione sempre più adottata per la loro rapidità e versatilità. Viene comunemente definita tamponamento a secco una tipologia costruttiva nella quale vengono assemblati gli elementi tecnici portanti e non portanti (singoli componenti e sistemi di elementi) con giunzioni a secco. I principi sottesi alla concezione, progettazione e realizzazione di costruzioni mediante sistemi a secco devono tenere conto dell’assemblabilità dei componenti, con prodotti maneggevoli e giuntabili con facilità. Si tratta di un prodotto ottenuto tramite una corretta stratificazione di elementi costruttivi sottili, leggeri e ad alte prestazioni. Per questi motivi, si hanno tempi di realizzazione ridotti rispetto alle equivalenti soluzioni non a secco.
Il Pannello OSB: Caratteristiche e Versatilità nelle Tamponature
Tra i materiali impiegati per le tamponature, il pannello OSB si distingue per le sue proprietà uniche. Ti ricordo che l’OSB è un legno caratterizzato dall’elevato rapporto fra qualità e prezzo ed è molto apprezzato per la particolare tessitura. OSB 3 è il tipico pannello utilizzato per le coperture di piccoli capanni; questi pannelli sono quindi adatti all’uso strutturale in ambienti umidi grazie all’impiego di un collante apposito.
Nonostante le sue funzionalità tecniche, l'OSB offre anche interessanti possibilità estetiche. Può sicuramente piacere e non piacere a livello estetico ma, se vi fate prendere da quell’aspetto sbarazzino e inconfondibile, non ne potrete fare più a meno. Forse per qualcuno potrebbe risultare un po’ “grezzo” e superato.
Come rasare un pannello in OSB
Tamponature su Sottostrutture Metalliche: La Soluzione in Acciaio
L'applicazione di pannelli OSB su sottostrutture in acciaio offre un connubio di leggerezza, resistenza e rapidità di posa. Nella finitura di edifici o nelle sopraelevazioni di elementi strutturali, spesso vengono utilizzati pannelli autoportanti fissati su sottostrutture in metallo. Ciò garantisce un rapido avanzamento dei lavori, consentendo un montaggio efficiente in un unico passaggio. Inoltre, diversamente dal fissaggio con chiodi, la giunzione è facilmente smontabile. I vantaggi di avere un sistema strutturale in acciaio sono molteplici.
Pareti a tripla struttura non portante di chiusura verticale esterna con telaio statico realizzato in acciaio o legno oppure c.a. Per la realizzazione delle sottostrutture in metallo con le viti autoforanti con alette omologate, possono essere impiegati profili con spessore da 1,2 a 4,0 mm in acciaio tipo S280GD - S350GD a norma DIN EN 10346.
Leggi anche: approfondimento sulla tamponatura perimetrale con pannelli in legno
Sistemi di Fissaggio
La vite ZEBRA® PIAS con alette è realizzata in acciaio al carbonio bonificato con superficie zincata galvanicamente. La vite ZEBRA® PIASTA nella parte funzionale (testa e gambo) è realizzata in acciaio inox A2 e soddisfa i requisiti della classi di corrosione I e II.
L'Influenza delle Tamponature nell'Analisi Sismica
Un aspetto cruciale nell'utilizzo delle tamponature, sia in OSB che con altri materiali, riguarda la loro considerazione nell'analisi strutturale, in particolare in presenza di azioni sismiche. Le strutture in calcestruzzo armato realizzate prima dell’entrata in vigore delle normative tecniche antisismiche, in particolar modo le strutture realizzate negli anni ’50, venivano solitamente dimensionate considerando agenti solo i carichi statici verticali.
I pannelli murari di tamponatura vengono solitamente considerati nell’analisi delle strutture come elementi non strutturali e di conseguenza modellati come carichi agenti sulle travi, considerando il loro contributo solo in termini di massa ai fini dell’azione sismica. Le tamponature in teoria non hanno funzione portante. I carichi accidentali e i carichi permanenti vengono assorbiti dai telai in calcestruzzo armato della struttura.
Ma quando va considerato il contributo in termini di rigidezza e resistenza di una tamponatura? Le tamponature sono in teoria elementi non strutturali, eppure non tenerne conto nel tuo modello di calcolo può portarti a non modellare correttamente la realtà. Ma come si modella una tamponatura in modo da considerare correttamente il suo contributo in termini di rigidezza e resistenza nella risposta globale di una costruzione?
Nel modello di calcolo per considerare il contributo della tamponatura alla risposta della struttura ai carichi agenti, sarà necessario creare delle aste diagonali incernierate ai nodi del telaio che contorna la tamponatura. Per effetto dell’azione sismica, il telaio che racchiude il pannello murario di tamponatura subirà delle deformazioni. Ai fini del calcolo si trascura la resistenza a trazione della biella tesa e si considera il solo contributo della biella compressa. Il telaio è costituito da elementi di cemento armato (o metallici) adeguatamente collegati fra loro nei nodi ed aderenti alla tamponatura.
Per la corretta modellazione delle bielle compresse reagenti solo a compressione e non a trazione è stato utilizzato lo stesso escamotage valido per la modellazione dei tiranti reagenti solo a trazione delle strutture in acciaio, evitando in tal modo l’esecuzione di un’analisi non lineare. L’influenza statica delle tamponature è stata modellata mediante l’applicazione di bielle equivalenti al modello FEM. L’analisi numerica è stata poi ripetuta per lo stesso modello FEM in assenza delle bielle equivalenti.
L'Impatto delle Aperture e i Risultati dell'Analisi
La Circolare 22120/81 prescriveva di considerare nell’analisi strutturale solo i pannelli di tamponatura privi di apertura o quelli con aperture rinforzate con intelaiature in cemento armato. La presenza di aperture nelle tamponature fa sì che si riduca il contributo del pannello murario, in termini di rigidezza e resistenza, nel comportamento del sistema strutturale. In tal caso vengono applicati dei coefficienti correttivi (denominati rac) che modificano le caratteristiche meccaniche di rigidezza e resistenza della biella equivalente.
- NR: apertura non rinforzata, quando non esistono elementi di c.a.
- SR: apertura semi-rinforzata, quando esiste almeno un’architrave di c.a.
La presenza della tamponatura nel modello FEM analizzato determina un aumento della rigidezza della struttura. Parallelamente si riducono le sollecitazioni negli elementi strutturali del telaio in calcestruzzo armato. La presenza di aperture nelle tamponature può rivelarsi molto pericolosa in alcuni casi, in quanto in grado di modificare sensibilmente la distribuzione delle sollecitazioni all’interno dei pilastri.
Il modello di esempio riproduce il caso di un telaio a due livelli in cui nel livello del piano terra la presenza dell‘apertura continua nelle tamponature è stata modellata mediante il metodo della biella equivalente. La biella compressa sarà connessa al pilastro in corrispondenza del bordo superiore della tamponatura, non si connetterà dunque nel nodo trave pilastro. Come puoi vedere dal taglio sollecitante nei pilastri tozzi, si registra un incremento di sollecitazioni nel pilastro di sinistra (da 40.58 kN a 68.00 kN, corrispondente ad un incremento del 68 %) e in quello centrale (da 50.81 kN a 82.09 kN, corrispondente ad un incremento del 62 %), rispetto alla porzione sottostante dell’asta.
Evoluzione Normativa e Implicazioni Progettuali
Come hai potuto vedere è riduttivo considerare a priori le tamponature come elementi non strutturali. La Normativa Tecnica vigente prescrive di portare in conto il contributo delle tamponature con delle limitazioni. Nel passaggio dalle NTC2008 alle NTC2018 c’è stata una leggera variazione in merito al contributo statico delle tamponature. Per le NTC2008 le tamponature andavano portate in conto solo se in grado di modificare significativamente il comportamento del modello strutturale, a prescindere dall’effetto generato di aumento o riduzione della sicurezza.
Dall’estratto riportato si evince che nel caso in cui le tamponature non vengano ipotizzate collaboranti in fase di progetto, possono essere considerate solo in termini di massa ai fini della valutazione dell’azione sismica. Il loro contributo in termini di rigidezza e resistenza sarà considerato solo qualora abbia effetti negativi ai fini della resistenza. Ma come fa un progettista strutturale ad avere la certezza che la presenza delle tamponature non abbia effetti negativi sulla resistenza? I risultati in termini di coefficienti di sicurezza degli elementi strutturali ottenuti dall’analisi di controllo, confrontati con i risultati dell’analisi in assenza di tamponature, potranno darci la risposta.
Mi auguro che quest’articolo sia stato utile per chiarire l’influenza delle tamponature nel tuo modello si calcolo e come tenerne conto.
Sostenibilità e Innovazione nell'Edilizia Moderna
L'innovazione nel settore edilizio e l'attenzione alla sostenibilità spingono verso l'adozione di soluzioni costruttive all'avanguardia. L’edilizia si è molto innovata negli anni. Oggi si ha la possibilità di operare una scelta tra tecniche e materiali differenti, al momento di erigere una nuova costruzione così come quando si rende necessario effettuare interventi di ristrutturazione, riqualificazione o sopraelevazione. Vanno quindi ben analizzate criticità e punti di forza, in relazione all’obiettivo finale.
Per chi si occupa di costruzioni ed edilizia è necessario oggi riflettere sulla sostenibilità dei materiali: vale la pena modificare il proprio approccio per rivolgersi verso scelte più innovative? Si è sempre più attenti, sia lato impresa di costruzione che lato committente, all’impatto ambientale che edificare nuovi edifici o ristrutturarne di vecchi può avere. La transizione verso un’edilizia sostenibile è ormai ampiamente avviata, tanto nelle pieghe delle norme emanate quanto nell’approccio teorico alla materia. Il sistema SteelMAX ® può essere la soluzione perfetta anche se devi affrontare un lavoro di demolizione e ricostruzione.
tags: #tamponatura #osb #su #acciacio