I tamponamenti e la loro influenza nella risposta strutturale

In questo articolo si vuole far luce su un elemento spesso messo un po’ in disparte quando si parla di risposta strutturale, invece non è cosi. La tamponatura di un edificio è un elemento non portante ma che assolve altri tipi di funzione molto importanti riguardo alla risposta strutturale dell’edificio. Innanzitutto forse non tutti sanno cos’è una tamponatura.

La tamponatura o muro di tamponamento è la parete portata di chiusura perimetrale di un fabbricato costituito da un telaio in cemento o acciaio. Quindi come abbiamo già accennato la funzione portante, è assicurata dalla struttura intelaiata e non dalla tamponatura. Ma allora qual è il suo ruolo?

I tamponamenti irrigidiscono l’edificio. Per quanto riguarda le sollecitazioni orizzontali sono importanti dunque poiché fungono da vincolo adiuvante aumentando la resistenza complessiva del sistema e aumentando la capacità dissipativa di una struttura soggetta ad azione sismica; infatti schematizzandoli con uno schema statico possiamo assumere i tamponamenti come tante bielle disposte in obliquo. Sono dei veri e propri controventi. Ma vedremo in seguito che questo eccessivo irrigidimento può portare anche svantaggi.

Diciamo comunque che a causa delle incertezze che forniscono questi elementi legate alla loro resistenza, alla loro rigidezza e alle incertezze dovute alla corretta adesione con il telaio, il contributo positivo dei tamponamenti nella modellazione strutturale non viene tenuto in conto. Invece, ragionando sempre a favore di sicurezza viene tenuto in conto dei loro effetti negativi. Quali sono quindi gli effetti negativi che possono fornire i tamponamenti?

Regolarità in pianta

Infatti se per qualche scelta progettuale, su una pianta quadrata i tamponamenti dovessero essere disposti solo su due dei quattro lati si possono creare effetti torsionali dovuta all’aumento di distanza tra il baricentro delle masse e delle rigidezze.

Regolarità in altezza

Molto importante perché se ad esempio in un edificio molto alto disponiamo i tamponamenti dal primo piano in su (soluzione molto usuale) si crea una differenza di rigidezza. Infatti il piano terra dell’edificio, molto meno rigido della parte sovrastante, diventa molto vulnerabile e per la risposta sismica sicuramente non è vantaggioso.

Infatti questo tipo di disposizione può creare un cinematismo particolare che viene chiamato “soft story” che porta al collasso della sola parte di edificio con riduzione significativa dei tamponamenti. Questo è un cinematismo che i progettisti devono assolutamente scongiurare perché è un meccanismo non duttile che si deve assolutamente evitare.

Aumento di rigidezza

Un altro effetto che può ritorcerci contro riguarda proprio l’aumento di rigidezza dovuto all’inserimento dei tamponamenti. Sembra una contraddizione perché prima abbiamo detto che fungono da controventi.

Vero, ma irrigidire troppo l’edificio non bene perché dal punto di vista dinamico diminuiamo il periodo della struttura e quindi aumentano le sollecitazioni. Questo vuol dire che nello spettro accelerazione-periodo irrigidendo troppo la struttura possiamo finire nel plateau di accelerazione.

Dunque questi elementi spesso non troppo considerati possono nascondere delle insidie ed il progettista deve tenerne conto quando soprattutto si parla di costruzione antisismica.

Diciamo in conclusione che il vero contributo positivo dei tamponamenti è per piccoli spostamenti.  Parlando in linguaggio più tecnico, il vero contributo dei tamponamenti è solo agli SLE (stati limite di esercizio), mentre agli SLU (stati limite ultimi) il contributo non è più rilevante.