Antiribaltamento Tamponature e Tramezzi: come intervenire!

La sicurezza delle costruzioni è un aspetto fondamentale nell'edilizia moderna, specialmente in zone soggette a rischio sismico. Le tamponature e i tramezzi, pur essendo elementi non strutturali, possono subire danni significativi durante eventi sismici, mettendo a rischio l'incolumità degli occupanti. 

Questi elementi, spesso trascurati nella progettazione antisismica, richiedono un'attenzione particolare per garantire la loro stabilità e prevenire il ribaltamento.

In questo articolo approfondiremo le caratteristiche delle tamponature e dei tramezzi, analizzando le loro funzioni, i materiali utilizzati e le tipologie più comuni. Esamineremo inoltre le problematiche strutturali comuni a cui sono soggetti, con particolare attenzione al fenomeno del ribaltamento e della rottura nel piano. Infine, esploreremo le tecniche di antiribaltamento più efficaci, i materiali innovativi utilizzati e le normative di riferimento per una corretta progettazione e realizzazione di interventi di messa in sicurezza.

Tamponature: caratteristiche

Le tamponature hanno la funzione principale di chiudere gli spazi tra i telai strutturali dell'edificio, fungendo da pareti perimetrali esterne. Sono posizionate lungo il perimetro dell'edificio, tra i pilastri e le travi in calcestruzzo armato o in acciaio, e hanno il compito di separare l'ambiente interno da quello esterno.

Oltre a delimitare gli spazi, le tamponature contribuiscono all'isolamento termico e acustico dell'edificio, proteggendo gli ambienti interni dalle condizioni climatiche esterne e riducendo la trasmissione del rumore. Inoltre, influenzano l'aspetto estetico dell'edificio, definendo la sua facciata e il suo carattere architettonico. 

Le tamponature possono essere realizzate con diversi materiali e differenti tecniche costruttive, vediamo di seguito alcuni esempi:

• Tamponatura monostrato: viene realizzata con un unico strato di blocchi o laterizi affiancati e sovrapposti, come calcestruzzo aerato o alleggerito, oppure laterizi pieni, forati o alveolati;
• Tamponatura pluristrato: si compone di due paramenti, solitamente una doppia muratura di mattoni forati, con uno strato esterno più spesso e uno strato interno più sottile, separati da un'intercapedine non ventilata d'aria o da un pannello isolante. Una caratteristica fondamentale di questa soluzione sono le elevate prestazioni in termini di isolamento termico e acustico;
• Tamponatura prefabbricata: viene realizzata con pannelli prefabbricati in cls o altro materiale posizionati esternamente o allineati ai pilastri della struttura. Questi elementi, prodotti in stabilimento e assemblati in cantiere, offrono vantaggi in termini di velocità di esecuzione, qualità e precisione dimensionale. 

Tramezzi: caratteristiche

I tramezzi, invece, sono utilizzati per dividere e organizzare gli spazi interni dell'edificio, creando ambienti separati all'interno di una stessa unità abitativa o di un piano. Sono posizionati all'interno dell'edificio, tra i solai e le pareti portanti, e non hanno una funzione di chiusura perimetrale.

La funzione principale dei tramezzi è quella di definire la distribuzione interna degli spazi, garantendo la privacy e la separazione tra le diverse zone funzionali. Non hanno un ruolo significativo nell'isolamento termico dell'edificio nel suo complesso, ma possono contribuire al comfort interno degli ambienti.

Vediamo nel dettaglio le principali caratteristiche dei tramezzi.

I tramezzi possono essere realizzati con una varietà di materiali, ognuno con caratteristiche specifiche in termini di peso, resistenza e isolamento. Tra i materiali più comuni troviamo:

• Mattoni forati: sono ampiamente utilizzati per la realizzazione di tramezzi, grazie alla loro leggerezza e alla facilità di posa. I mattoni forati possono essere assemblati con malta e possono essere integrati con strati di isolamento acustico. 
• Blocchi in calcestruzzo cellulare autoclavato: questi materiali offrono un buon compromesso tra leggerezza e resistenza, grazie alla loro struttura porosa. Sono facili da tagliare e modellare, e possono essere utilizzati per realizzare tramezzi sottili ma resistenti. 
• Cartongesso: le pareti in cartongesso sono una soluzione leggera e versatile per la realizzazione di tramezzi. Sono costituite da lastre di gesso rivestito fissate su una struttura metallica, e possono essere facilmente assemblate e modificate in base alle esigenze. 
• Blocchi in cls alleggerito: realizzati con materiali come argilla espansa o perlite, questi blocchi offrono un buon isolamento termico e acustico, pur mantenendo una buona resistenza meccanica. Sono leggeri e facili da posare, e possono essere utilizzati per realizzare tramezzi di spessore contenuto.

Lo spessore dei tramezzi può variare in base al materiale utilizzato e alla funzione specifica dell'ambiente. In generale, i tramezzi hanno uno spessore ridotto rispetto ad altri paramenti murari, solitamente compreso tra 8 e 15 cm. Questo consente di ottimizzare lo spazio interno e di ridurre il peso complessivo della struttura.

Tamponature e tramezzi: problematiche comuni

Tamponature e tramezzi possono presentare diverse problematiche, specialmente in relazione alle sollecitazioni sismiche. Prendiamo in analisi quelle che sono le problematiche comuni e più frequenti: il ribaltamento e la rottura nel piano.

Il ribaltamento fuori piano

Il ribaltamento fuori piano delle tamponature e dei tramezzi è una delle problematiche più pericolose in caso di eventi sismici. Questo tipo di collasso si verifica quando le azioni sismiche fuori piano, combinate con la mancanza di adeguate connessioni con la struttura portante, causano il distacco e la caduta degli elementi non strutturali.

Il ribaltamento fuori piano può essere favorito da diversi fattori, come l'assenza o l'inadeguatezza dei collegamenti tra la tamponatura e la struttura portante o l'eccessiva snellezza degli elementi. Inoltre, la qualità dei materiali utilizzati e la corretta esecuzione delle connessioni influenzano significativamente la resistenza al ribaltamento.

Le conseguenze del ribaltamento fuori piano possono essere molto gravi, causando danni all'edificio, ostruendo le vie di fuga e mettendo a rischio l'incolumità degli occupanti. Inoltre, la caduta di elementi non strutturali può causare danni a persone o cose anche all'esterno dell'edificio. 

La rottura nel piano

La rottura nel piano delle tamponature si verifica quando le sollecitazioni di taglio o di trazione indotte dalle azioni sismiche superano la resistenza del materiale. Questo tipo di rottura è caratterizzato dalla formazione di lesioni diagonali, spesso incrociate a formare una "X", che si propagano nella parte centrale della tamponatura.

La rottura nel piano può essere causata da diversi fattori, come: 

• l'inadeguata resistenza della muratura 
• la presenza di aperture o discontinuità nella tamponatura 
• l'interazione non corretta con la struttura portante
• la scarsa qualità dei materiali 
• la scorretta esecuzione delle connessioni con gli elementi strutturali 

Questi fattori possono influenzare significativamente la vulnerabilità delle tamponature alla rottura nel piano. 

Per mitigare questi problemi, si può agire durante la fase di progettazione e di costruzione ma si può agire anche su edifici esistenti attraverso l’uso di tecniche e materiali che consentono di migliorare la stabilità e la resistenza di questi elementi non strutturali garantendo il collegamento dei paramenti murari con la struttura in c.a. e migliorandone le resistenze.

Tecniche e materiali per interventi di antiribaltamento

Per mitigare il rischio di ribaltamento fuori piano di tamponature e tramezzi, è necessario migliorare il collegamento di questi elementi con travi e pilastri della struttura in calcestruzzo armato. 

Per farlo si possono utilizzare differenti tipologie di connettori e reti bidirezionali in fibra da applicare sulle superfici oggetto dell’intervento mediante l’utilizzo di una matrice inorganica così come riportato dalle Linee Guida ReLuis e dalle NTC18 al § C7.3.6.3. 
Vediamo di seguito alcuni esempi. 

Barre elicoidali in acciaio inox

Le barre elicoidali in acciaio inox sono un sistema di ancoraggio utilizzato per collegare le tamponature alla struttura portante in calcestruzzo armato. Queste barre, certificate secondo la norma EN 845, presentano una geometria elicoidale che garantisce un ottimo ancoraggio al supporto.

L'installazione delle barre elicoidali prevede la realizzazione di fori nella tamponatura e nella struttura portante e l'inserimento delle barre a secco, infatti per il loro fissaggio non è necessario l’utilizzo di ancoranti chimici o boiacche. Le barre vengono disposte secondo un interasse prestabilito, creando un sistema di collegamento diffuso tra la tamponatura e il telaio.

I vantaggi delle barre elicoidali in acciaio inox  includono l'elevata resistenza meccanica, la durabilità nel tempo, e la compatibilità con diverse tipologie di muratura e di strutture portanti. Inoltre, queste barre possono essere utilizzate sia per interventi di nuova costruzione che per il rinforzo di edifici esistenti.

Connettori in FRP

I connettori in FRP (Fiber Reinforced Polymer) sono un altro sistema di connessione utilizzato per prevenire il ribaltamento fuori piano delle tamponature. Questi connettori, realizzati in materiale composito (resina e fibre di diversa natura), vengono inseriti sul supporto previa realizzazione del foro e inghisaggio con ancoranti chimici o boiacche cementizie o base calce. Possono essere di diverse tipologie:

• Connettori in FRP preformati a “L”: un esempio di questo sistema è il connettore GFRP Ellekon, proposto da DAKOTA GROUP;
• Connettori semi preformati: una parte è rigida mentre l’altra è da sfioccare in cantiere e impregnare in situ con la matrice prescelta;
• “Corde” in fibra: questi connettori sono da realizzare interamente in cantiere. Sono costituiti da un fascio di fibre non impregnate. Una volta tagliate a misura come da indicazioni progettuali la parte da inserire nel foro, sarà impregnata a piè d’opera con resina e una volta lasciata indurire potrà essere inserita nel supporto e opportunamente fissata mentre la restante parte sarà sfioccata in opera.

Il vantaggio principale dei connettori in fibra è che questi connettori sono leggeri, a basso spessore, resistenti alla corrosione e compatibili con diverse tipologie di supporto.

Reti in fibra

Le reti sono realizzate con fibre di diversa natura come ad esempio il vetro. E’ importante che siano resistenti agli alcali, in modo da mantenere le proprie caratteristiche inalterate nel tempo. Queste reti presentano generalmente ottimi valori di resistenza a trazione, stabilità dimensionale e una buona compatibilità con le matrici inorganiche.

Le reti in commercio sono disponibili in fibra di vetro, basalto, carbonio etc, in diverse grammature e dimensioni delle maglie e con caratteristiche meccaniche differenti da valutare di volta in volta a seconda delle esigenze specifiche del progetto. Possono essere utilizzate per il rinforzo di tamponature e tramezzi, sia in interventi di nuova costruzione che di ristrutturazione.

L'applicazione delle reti in fibra prevede la preparazione del supporto, la stesura di uno strato di malta e l'annegamento della rete nell'impasto ancora fresco. La rete viene poi ricoperta con un ulteriore strato di malta, creando un sistema di rinforzo integrato e ad alte prestazioni. I vantaggi delle reti in fibra includono la leggerezza, la facilità di movimentazione e posa. 

Conclusione

La prevenzione del ribaltamento di tamponature e tramezzi è un aspetto cruciale per garantire la sicurezza degli edifici e delle persone in caso di eventi sismici. Attraverso una corretta progettazione, l'adozione di tecniche di antiribaltamento efficaci e l'utilizzo di prodotti innovativi, è possibile mitigare in modo significativo i rischi associati a questi elementi non strutturali.

Per garantire l'efficacia degli interventi di antiribaltamento, è fondamentale che la progettazione e l'esecuzione siano affidate a professionisti qualificati, in grado di valutare correttamente le condizioni dell'edificio e di scegliere le soluzioni più appropriate per ogni specifico caso.

Inoltre, è necessario che gli interventi siano realizzati nel rispetto delle normative vigenti e delle linee guida tecniche di settore.