Effetti delle tamponature negli edifici in cemento armato (meccanismo di puntone compresso) con riferimento al terremoto in Abruzzo

Negli articoli precedenti abbiamo parlato del problema della mancanza di staffe nelle strutture in cemento armato e del meccanismo di piano debole nel crollo degli edifici; adesso ci concentriamo su quello che accade alle tamponature degli edifici in cemento armato a seguito di un evento sismico.

Dato che gli articoli sono stati apprezzati anche dai non addetti e sono stati citati su quotidiani online come QuotidianoCasa, si cercherà di essere anche questa volta quanto più sintetici e chiari possibile.

Partiamo dalle base: un edificio in cemento armato si distingue dalla controparte in muratura principalmente per la struttura portante ad elementi monodimensionali quali pilastri e travi.

Per tali elementi una delle dimensioni prevale sulle altre due. Questo significa che se togliamo all’edificio tutte le parti non strutturali, non portanti, quello che ci rimane è uno scheletro costituito, per l’appunto, da pilastri e travi.

In un edificio in muratura, invece, le pareti – elementi bidimensionali – costituiscono la struttura, sono elementi portanti (e non portati, come avviene invece negli edifici in c.a).

Un edificio in cemento armato lo si può vedere allora come un telaio, in cui le tamponature costituiscono solo un elemento di chiusura.

Ci chiediamo: queste tamponature forniscono un contributo nell’opporsi al sisma?

Terremoto in Abruzzo: il meccanismo di piano soffice nel crollo degli edifici

Nell’articolo precedente abbiamo parlato di alcune delle cause che hanno portato al crollo di svariati edifici a seguito del terremoto in Abruzzo. Sempre in attesa delle necessarie perizie, abbiamo individuato problemi come:

1. scarso impiego delle staffe nei pilastri e nei nodi, se non totale assenza in alcuni casi;
2. meccanismi di piano debole;
3. ribaltamenti fuori piano delle murature;
4. qualità non idonea dei materiali impiegati;
5. formazione di pilastri tozzi per erronea disposizione degli elementi secondari.

Della prima causa già abbiamo discusso in “Terremoto in Abruzzo: le staffe, queste sconosciute…“. Adesso, sempre cercando di essere chiari e sintetici, passiamo al cosiddetto meccanismo di piano debole (o piano soffice).

Un aspetto importante delle costruzioni è

Terremoto in Abruzzo: le staffe, queste sconosciute…

Prima di azzardare qualsiasi conclusione sui crolli avvenuti in Abruzzo è opportuno che vengano svolte tutte le indagini del caso, ma a giudicare le prime immagini che arrivano da quei luoghi sembra che effettivamente ci siano un bel po’ di problemi. Giusto per citarne alcuni:

1. scarso impiego delle staffe nei pilastri e nei nodi, se non totale assenza in alcuni casi;
2. meccanismi di piano debole;
3. ribaltamenti fuori piano delle murature;
4. qualità non idonea dei materiali impiegati;
5. formazione di pilastri tozzi per erronea disposizione degli elementi secondari.

Per avere maggiori dettagli sulla qualità dei materiali usati bisogna necessariamente attendere le perizie, ma la mancanza di staffe citata al punto 1 è evidente dalla visione delle immagini; iniziamo a parlare di questo problema, cercando di essere chiari e sufficientemente sintetici.

Consideriamo un pilastro soggetto a sforzo normale e momenti flettenti (sollecitazione di pressoflessione deviata); per effetto del carico di punta l’elemento e le armature in esso presenti tenderanno a “spanciare” verso l’esterno: