Giunti sismici e fuoco. Cosa è importante nella progettazione?

Giunti sismici e fuoco. Cosa è importante nella progettazione?

Le strutture possono coincidere in alcune aree dell’edificio con i compartimenti antincendio: oltre alla necessità di conservare la propria stabilità (R), devono essere progettate per garantire un sufficiente isolamento termico (I) e una tenuta ai fumi e ai gas caldi della combustione (E).
Quando l’edificio è realizzato da più corpi (ovvero più unità strutturali tra loro strutturalmente indipendenti) gli elementi con funzione di compartimentazione presentano dei giunti (sia verticali che orizzontali) che devono essere compartimentati al fine di garantire la stessa resistenza EI dei componenti che congiungono, considerando l’integrità del ripristino in caso di movimenti differenziali del giunto stesso.
Perché i giunti sono soggetti a movimenti?
I giunti, che connettono parzialmente o totalmente due elementi strutturali indipendenti tra di loro, sono soggetti a movimenti per differenti motivi:

  • Deformazioni del terreno di fondazione
  • Ritiro del calcestruzzo
  • Variazioni di temperatura o umidità
  • Azioni del vento
  • Azioni sismiche

Cosa considerare in fase di progettazione
Le caratteristiche del sistema di compartimentazione scelto per il giunto e le sue dimensioni geometriche dipendono principalmente da tre fattori:

  • Elasticità del materiale sigillante utilizzato
  • Dilatazione termica dovuta al regolare movimento dell’edificio
  • Movimenti di taglio e longitudionali dovuti a spostamenti di interpiano in caso di sisma
 Esempi di movimenti di giunti compartimentati.Movimento per taglio


Esempi di movimenti di giunti compartimentati.Movimento per taglio

Dimensionamento compartimentazione giunto sismico
Nel caso di terremoto, i movimenti sismici si aggiungono ai movimenti regolari del giunto. Un approccio progettuale nel caso in cui ci interessano i movimenti relativi tra pareti e solaio, è quello di considerare lo “spostamento di interpiano” che è dato dalla deformazione laterale di un piano rispetto al piano immediatamente inferiore, diviso per la distanza tra i due piani.
È importante tener presente che uno spostamento di interpiano dell’1% o superiore è un’ipotesi piuttosto realistica nelle zone ad elevata sismicità. Nei terremoti di magnitudo elevata con danni gravi lo spostamento di interpiano può raggiungere valori > del 2,5 %.

Esempio di calcolo per un giunto in corrispondenza di una parete di testa

Esempio di calcolo per un giunto in corrispondenza di una parete di testa

 

Prendiamo come esempio un giunto di una parete di testa (giunto tra parete e solaio), immaginiamo uno spostamento di interpiano previsto dello 1% a causa del sisma. L’altezza di interpiano per un edificio a civile abitazione è circa pari a 3 m, di conseguenza lo spostamento generato in corrispondenza del giunto sarà pari a 1%x3m=30 mm.

 Determinazione spostamento in corrispondenza del giunto lineare rispetto all’altezza di interpiano


Determinazione spostamento in corrispondenza del giunto lineare rispetto all’altezza di interpiano

Definito lo spostamento del giunto sarà importante valutare l’altezza minima dello stesso. Se utilizziamo un prodotto con capacità di movimento pari al 170% (come il sigillante acrilico HILTI CFS-S ACR) lo spessore del giunto dovrà essere pari a 30mmx(100/170) = 17,65 mm.
Di conseguenza per avere uno spostamento a taglio del giunto di 30 mm, dovremmo avere un giunto di spessore minimo pari a 17,65 mm.
Solo alcuni prodotti sono in grado di assecondare movimenti di taglio con valori molto superiori al 100 % dello spessore nominale del giunto e di conseguenza solo alcuni prodotti sono adatti a limitare l’altezza del giunto.
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