di Francesco Manfredi-Selvaggi

Oggi è la tecnologia costruttiva più diffusa, con la quale sono, in maggioranza, state costruite le nostre case. Si illustrano alcune caratteristiche delle strutture in c.a.

Partiamo nell’analisi del fabbricato dalla pianta come è ovvio che sia. Cominciamo con il dire che va favorita la pianta regolare. L’essere per un edificio planimetricamente articolato lo penalizza dal punto di vista sismico rispetto ad uno di forma quadrata o rettangolare, specie quando, in questo ultimo caso il rapporto tra i lati è contenuto. L’irregolarità planimetrica si accentua con la presenza al contorno della pianta di restringimenti e di avanzamenti. Tali arretramenti o sporgenze se sono utili per movimentare l’immagine architettonica limita, però, la possibilità di una organizzazione omogenea dei telai su tutta la superficie del manufatto.

Le rientranze con le connesse, per così dire, protuberanze impediscono una uniformità nel modo in cui sono distribuiti i pilastri e, di conseguenza, la lunghezza delle travi che li collegano e le luci dei solai sorretti da queste. Tale configurazione frastagliata che interessa, lo abbiamo detto, la fascia perimetrale del fabbricato può determinare nelle parti più strette, sia “concave” sia “convesse”, dell’impalcato effetti deformativi dello stesso. Quando non c’è omogeneità nella estensione delle travi si produce la concentrazione degli sforzi nelle campate meno lunghe con conseguente loro deformazione, ma non è detto che questo fatto si verifichi perché qualora le travi fossero a spessore si riequilibrerebbero gli scompensi tra queste campate e il resto del sistema strutturale.

Con le travi a spessore, infatti, si diminuisce la loro lunghezza. La pianta di forma compatta, al contrario, permette la serialità degli elementi portanti, premessa per l’equilibrio nella rigidezza e resistenza delle campate. Vi è, poi, da prendere in considerazione nell’analisi della staticità l’esistenza di fori all’interno della pianta i quali si rendono necessari per il passaggio di scale o per realizzare cavedi. Lasciando il tema della pianta passiamo ora all’effettuazione di alcune osservazioni più specifiche sui telai. La soluzione ottimale per rispondere all’azione sismica è quella di avere un doppio insieme di telai piani disposti in senso ortogonale fra loro: sono le 2 direzioni nelle quali convenzionalmente si considera svilupparsi l’onda tellurica.

Inoltre, secondo queste 2 direzionalità bisogna che siano compatibili le rigidezze e resistenze del sistema dei telai. La prima osservazione riguarda le travi, elemento strutturale essenziale per fronteggiare la spinta del terremoto. La compresenza di travature reciprocamente perpendicolari costituisce un contributo alla sicurezza rispetto alle sollecitazioni orizzontali. In altri termini, una sovrabbondanza di travi, da un lato, poiché è un aumento di elementi resistenti, porta verso l’iperstaticità del sistema strutturale, dall’altro, per via del fatto che sono incrociate tra loro fornisce un ausilio contro le scosse telluriche, da qualunque parte provengono.

È possibile, anche, e questo è comunque un fatto positivo, seppure non ottimale, la presenza di travi di differente orientamento non nella medesima maglia strutturale, ovverosia in una diversa campata. A favore della prevenzione ai terremoti, va messo in evidenza, vi è che i telai quando di forma rettangolare, più o meno allungata, è meglio che siano a trama stretta non larga. Negli edifici destinati ad attività collettive c’è da aspettassi, al contrario, una tessitura dei pilastri a maglia larga non tanto perché questa configurazione permette una libertà distributiva quanto piuttosto perché si addice a locali grandi come potrebbe essere una sala convegni.

Nelle case di abitazione normali, invece, si osserva il distanziamento ridotto dei pilastri, cosa che significa anche la loro fittezza e, quindi, l’ingombro dello spazio, e ciò è in riguardo al sisma un vantaggio. Quando i pilastri sono tutti quadrati ciò è a favore della sismicità della struttura se messo a confronto con una situazione di pilastri di sezione rettangolare, magari orientati tutti nella medesima direzione, che pure può accadere se si vuole, a parità di dimensione in pianta del pilastro, includendo nel tompagno per occultarlo alla vista; il quadrato, per l’equivalenza dell’inerzia nelle sue 4 facce, rende il pilastro in grado di fronteggiare il sisma dovunque provenga.

C’è, poi, la questione degli sbalzi e dei pilastri d’angolo che, entrambi, per la loro posizione evidentemente marginale nell’organismo arcitettonico non sono elementi di forte preoccupazione in occasione degli eventi tellurici; salvo che essi non siano di particolare intensità perché allora c’è la possibilità che si instaurino quelli che sono stati definiti meccanismi locali, cioè cedimenti parziali, piuttosto che meccanismi globali coinvolgenti, perciò, l’intero apparato resistente. Passiamo adesso alle fondazioni, altra componente dell’apparato strutturale le quali in base alla normativa sismica non possono essere di tipo discontinuo, cioè costituite da elementi separati che è obbligatorio collegare tra loro con apposite travi o con una «piastra».

Ciò perché il sistema fondale è necessario che abbia maggiore rigidezza del sistema elevazione se si vuole, come si deve in zona sismica, che la struttura sia ben vincolata alla base. Tale requisito va rispettato sempre, tanto più qualora il terreno su cui poggia il fabbricato sia classificato quale suolo scadente, nel quale si ha un incremento sensibile dell’accelerazione sismica in quanto scadente.

Le opere di fondazione vengono a costituire un telaio con quelle che sorreggono il primo impalcato: a questo livello, piano seminterrato o piano terraneo, si leggono, in genere, qualora non mimetizzate dalla controsoffittatura (e ciò avviene nei locali magazzino o garage che per la loro funzione di ambienti di servizio non soffrono dello spesso intradosso della trave), travi abbastanza emergenti. Ci sono, poi, nella organizzazione strutturale le scale di collegamento tra i vari piani le quali è meglio che siano in posizioni centrali poiché fungono da nuclei irrigidenti; quando, si ha una scarsa profondità dei corpi di fabbrica esse necessariamente sono poste sul perimetro avendo attenzione a che la loro dislocazione troppo sbilanciata rispetto alla pianta non sia causa di eccentricità.