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:

pilastro

Per evitare che ciò accada è necessario un confinamento, qualcosa che possa opporsi allo spanciamento; per tale scopo si usano le staffe:

staffe

Le staffe, ovvero le armature trasversali, lavorano a trazione e hanno il duplice effetto di:

  1. confinare il calcestruzzo;
  2. cerchiare le armature longitudinali.

Chi voglia approfondire questi argomenti può riferirsi al testo di Leonhardt, “Cemento armato, vol. III – L’armatura nelle costruzioni in cemento armato“; uno dei migliori, se non il migliore, testo sul tema.

Torniamo a noi, perché il problema non è risolto dato che non abbiamo definito il cosiddetto “passo“. Di quanto sono distanziate le staffe? Se in 3 m di pilastro metto 1 staffa ogni 50 cm allora l’accorgimento serve a poco:

passo-staffe

In pratica cosa abbiamo fatto? Abbiamo ridotto la luce libera d’inflessione, ma se il passo non è fitto abbiamo ancora problemi.

Quindi, una buona progettazione prevede:

  1. presenza di staffe nei pilastri;
  2. adeguato passo tra le staffe.

Veniamo al dunque: negli edifici crollati a seguito del terremoto in Abruzzo questi accorgimenti (tra l’altro imposti dalla norma) sono stati rispettati? Non sempre.

Questo è un pilastro ben staffato:

pilastro-buono

Questo è un pilastro assolutamente senza staffe (immagine di repertorio):

ofs-pilastro-cattivo

Sulla scorta di quanto ci siamo detti, l’errore in questo caso è veramente grossolano.

Adesso veniamo ad alcune foto dell’Abruzzo pubblicate nel “RAPPORTO DEI DANNI SUBITI DAGLI EDIFICI A SEGUITO DELL’EVENTO SISMICO DEL 6 APRILE 2009 ORE 1.32 (UTC) – AQUILANO” ad opera del ReLUIS (Rete dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica), in particolare di Gerardo Mario Verderame, Iunio Iervolino e Paolo Ricci.

nodo-trave-pilastro-3

Il problema del nodo è il solito: mancanza di staffe. Nell’immagine di sopra si nota come le barre longitudinali siano state soggette a svergolamento, poi, instabilizzandosi, hanno spinto verso l’esterno causando l’espulsione del copriferro.

Stesso problema anche nell’immagine che segue:

nodo-trave-pilastro-2

Da notare anche la rottura a taglio del nodo.

E ancora:

nodo-trave-pilastro-4

L’immagine che segue, sempre scattata dai membri del ReLUIS, è ancora più interessante:

nodo-trave-pilastro

Si nota sia la mancanza di staffe nel nodo, sia un problema di meccanismo piano soffice (di questo ne parleremo meglio la prossima volta).

Insomma, per adesso ci siamo limitati alle sole staffe e abbiamo visto come vi siano stati degli errori.

A chi imputare le cause? Al progettista? All’impresa? Non possiamo saperlo, anche se a tal proposito ci siamo già espressi in “Terremoto in Abruzzo: gli “esperti” poco esperti, il culto del risparmio, la preparazione non sufficiente, …“.

Con questo chiudiamo. Nel prossimo articolo esamineremo altri errori messi in evidenza dal sisma.

Francesco Salvatore Onorio

ofs@hotmail.it

P.S. si ringrazia il ReLUIS per l’interessante lavoro svolto, utile sia a professionisti quanto a studenti di diagnosi e terapie dei dissesti strutturali.

EDIT: per i lettori che ci seguono da Napoli, ecco un video in cui si parla dei problemi del costruito dell’area:

http://www.ntvnews.it/news/video/tg09_cd_062/video.html

Poco oltre la metà del video si parla anche del problema delle staffe. Importante quanto poco sentito in cantiere.

19 Responses to Terremoto in Abruzzo: le staffe, queste sconosciute…

  1. Pingback: Terremoto in Abruzzo: il meccanismo di piano soffice nel crollo degli edifici « L’angolo dell’ingegnere strutturista

  2. massimo galante scrive:

    STO APPENA TORNANDO DAL SALONE DI PARIGI DOVE HO VISTO IN FUNZIONE UNA MACCHINA CHE GARANTISCE IL PASSO PROGETTATO IL COPRIFERRO ED UNA MESSA IN OPERA VELOCISSIMA PRODOTTA DALLA DITTA TEDESCA SCHNELL.SE E° COME DICONO NON CI SAREBBE PIU IL PROBLEMA

  3. Pingback: Effetti delle tamponature negli edifici in cemento armato (meccanismo di puntone compresso) con riferimento al terremoto in Abruzzo « L’angolo dell’ingegnere strutturista

  4. Pingback: Consigli per gli acquisti: le staffe Thorax, qualità e risparmio con perfetta rispondenza al progetto « L’angolo dell’ingegnere strutturista

  5. Pingback: Isolamento sismico: le tappe storiche dal 1266 ad oggi « L’angolo dell’ingegnere strutturista

  6. Michele D'Elia scrive:

    Sono il responsabile del marketing della ditta Schnell s.p.a. (italianissima!), e titolare della macchina che produce la “staffa continua a braccia verticali” (denominata SPIREX). Volevo confermare quanto detto dal Sig. Galante: NON C’E’ più il problema.

  7. Salve Michele,

    anzitutto complimenti per il prodotto. E’ sempre da apprezzare l’operato di chi cerca di “svecchiare” il settore delle costruzioni, molto indietro rispetto agli altri ambiti della produzione.

    Ad ogni modo, come fatto per la spirale della Thorax, avrò cura di studiare il prodotto ed eventualmente consigliarlo/proporlo. Anche tramite questo sito, che con le sue 1000 visite giornaliere ha un discreto seguito.

    Saluti.

  8. Ing. Galderisi scrive:

    Quale prodotto consigliate tra le staffe della Thorax e quelle della Schnell?

  9. Salve ing. Galderisi,

    non si vuole consigliare un prodotto in sostituzione di un altro, ma bensì proporre una rosa (ristretta quanto possibile) di prodotti ritenuti validi, almeno a giudizio di chi scrive; al lettore/consumatore la scelta.

    Saluti.

  10. Michele D'Elia scrive:

    Ancora Buon giorno a tutti. Mi piace vedere un tale fermento intorno a nuovi prodotti.

    In particolar modo ringrazio chi come il Sig. Francesco cerca in modo oggettivo di valutare pregi e difetti di quanto proposto.

    Qualora abbiate bisogno di informazioni e documentazione in merito a SPIREX, non esitate a dirmelo.

    Saluti

  11. Aldo Weber scrive:

    Opero prevalentemente in Germania, ma ho avuto modo di parlare con alcuni ingegneri che hanno visitato l’Aquila. Che dire, quei prodotti, della Thorax e della Schnell, sarebbero sicuramente serviti lì.

  12. Sono l’Ing. Montemarani della Schnell e con il mio collega Dott. Delia mi occupo in particolare del prodotto SpiRex.
    Vorrei rispondere all’Ing. Galderisi (messaggio n.8) che per quanto simili si tratta di prodotti sostanzialmente differenti.
    SpiRex è l’unica macchina a produrre l’armatura continua direttamente con il passo (anche con gli infittimenti come da progetto) e direttamente compressa dalla macchina per essere trasportata in modo compatto.
    Solo SpiRex (prodotto brevettato) ha i bracci verticali (requisito indispensabile richiesto dagli strutturisti per armare le travi).
    Essendo la staffatura confezionata compressa, in fase di assemblaggio in cantiere, viene liberata dai legacci dopo aver posto l’armatura all’interno. In questo modo la spirale si distende senza necessità di essere stirata risparmiando fatica ed una enorme quantità di tempo, garantendo così il corretto numero di staffe e la corretta posizione come da progetto.
    Gli interessati potranno trovare alcune notizie sul sito http://www.schnell.it , ma a breve apriremo un sito dedicato a questo specifico prodotto. Non mancheremo di tenervi informati

  13. Pingback: Effetti dell’inclinazione nella staffatura a spirale continua « L'angolo dell'ingegnere strutturista

  14. salvatore bennardo scrive:

    Credo che una bella regolata per il futuro ce la si deve dare. Il sistema c’è ma confligge con gli interessi di tutti i tecnici. Questi fatti sono stati studiati ed analizzati da oltre 60 anni, ma ogni volta che accadono crolli e morti riinizia la stessa storia degli studi per capire il perchè, come se un professionista fosse ancora a scuola a studiare e deve ancora abilitarsi.
    Credo che siano pochi i professionisti che non hanno scheletri nei loro armadi (esiste un solo tecnico che non abbia timore che una delle sue tante strutture possa essere esaminata per vedere come ha fatto mettere le armature?).
    E poi perché dare la colpa agli esecutori quando la Direzione lavori abilitata e dotata di tutti i poteri di legge non fa niente per rimediare agli errori prima dei getti? Cosa ne può capire un esecutore in merito? Perché si paga la Direzione lavori? Se la colpa è dell’esecutore è inutile che la legge obbliga la direzione lavori?
    Il sistema per regolare la questione della corretta esecuzione delle strutture antisismiche esiste e se si vuole la possiamo mandare avanti.
    Proseguire – inserire – le staffe all’interno dei nodi travi pilastro è azione semplicissima, basta solo saperla vedere e l’intenzione di farlo fare.
    Ovviamente non è che inserendo le dovute staffe nei nodi strutturali qualcuno crede di avere risolto la questione.
    Se ci sono altri difetti-errori di progettazione non si è fatto quasi nulla. E’ una questione di professionalità che il titolo accademico e abilitativo non ci conferisce automaticamente, se c’è c’è, se non c’è non ci sarà mai.

  15. simone scrive:

    Salve a tutti,

    premetto che io in Schnell ci lavoro, quindi …
    Quello che voglio dire oggi è che con le staffe continue Spirex , siamo riusciti a risolvere uno dei problemi più gravi, di cui si parla troppo poco : come garantire l’armatura trasversale (staffe) del nodo trave-pilastro.
    Questo è sempre stato un punto critico e sostanzialmente quasi mai, in cantiere si riesce ad inserire le staffe nel nodo.
    Grazie a Spirex abbiamo scoperto come fare :
    1) si produce una piccola “Spirex” con 6-7 staffe e si chiude con il consueto filo di ferro
    2) si armano i ferri inferiori delle travi che convergono su quel nodo,
    3) si inserisce la Spirex da nodo attorno ai ferri verticali dei pilastri
    4) si armano i ferri superiori delle travi

    A questo punto il nodo si presenta armato ma con il gruppo di 6-7 staffe Spirex ancora legate e , per peso, appoggiato sul fondo. Si entra nel nodo con le tenaglie, si tagliano i fili di ferro e…..automaticamente Spirex si espande andando ad occupare l’intero nodo senza dover fare alcuno sforzo.
    Chi è pratico di cantiere capirà subito che in questo modo, grazie alla capacità auto-espandente di Spirex, si può davvero inserire le staffe nei nodi ed evitare che nella zona più critica manchi completamente l’armatura trasversale.

  16. Salve Simone,
    grazie per la spiegazione che credo sarà apprezzata da chi leggerà.
    E’ anche bello vedere l’entusiasmo delle persone che lavorano alla Schnell nel promuovere il loro prodotto; indice di un gruppo di lavoro unito che può fare solo buone cose.

    Saluti.

  17. chiodi scrive:

    mi sembra molto interessante

  18. Lucio Principe scrive:

    Abito in una casa costruita 20 anni fa nella periferia nord di Roma, e una indagine tecnica sta mettendo in evidenza l’assenza delle staffe nei pilastri di cemento armato dei piani bassi (garage e piano terra) delle palazzine dove abitano 124 famiglie. Il vostro articolo è fin troppo esplicito riguardo ai rischi in caso di sisma. La mia domanda (da profano) è: i criteri costruttivi vigenti all’epoca potevano consentire di costruire senza staffe ? Di chi è la responsabilità ? E cosa bisogna fare per denunciare la cosa alle autorità competenti ? Ci sono metodi che consentorno la messa in sicurezza senza procedere all’abbattimento delle palazzine ?
    Vi ringrazio anticipatamente in attesa di una vostra risposta.

  19. Sig. Principe, anzitutto la ringrazio per i complimenti relativi alla chiarezza. Mi fa piacere perché l’intento era proprio quello di rendere accessibile a tutti l’argomento.

    Per quanto riguarda i criteri, bisogna fare una distinzione: la presenza delle staffe nasce da considerazioni dettate dalla Scienza delle Costruzioni, quindi un ingegnere attento sapeva esattamente l’importanza dei suddetti elementi. Il problema lo si ha quando l’ingegnere è poco attento, si lascia trasportare dalla tendenza al risparmio dell’impresa o, peggio ancora, quando ad occuparsi di strutture sono architetti e geometri.
    Poi nel corso del tempo si sono posti dei paletti (vedi questione staffe aperte vs. staffe chiuse), ma, come diceva un vecchio maestro: “le regole servono per chi non sa regolarsi”.
    Ovviamente è anche possibile che le staffe fossero state previste in progetto ma poi in cantiere si è fatto diversamente. Purtroppo cose del genere accadono praticamente TUTTI I GIORNI sui cantieri.

    La responsabilità è di tutti: ingegnere strutturista SE non le ha previste in progetto, Direttore dei Lavori perché non ha verificato la corrispondenza tra quanto realizzato e quanto previsto in sede progettuale e, ovviamente, dell’impresa che ha eseguito le opere.

    In caso di problemi riscontrati in seguito alle sue analisi è sufficiente partire con una denuncia.

    Per quanto riguarda l’ultima domanda, bisogna valutare caso per caso. Vi possono essere grandi problemi nel caso di progettazione al limite o sottodimensionata con in più assenza di staffe, così come il problema potrebbe essere meno rilevante.
    E’ tutto da valutare. Si affidi ad un tecnico (ovvero ingegnere strutturista) il quale saprà dirle come procedere dopo aver visionato e calcolato il tutto.

    Cordiali saluti.

Lascia un commento

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...

%d blogger cliccano Mi Piace per questo: