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Ho una struttura in muratura portante esistente. E' possibile realizzare una sopraelevazione in pannelli XLAM?
Giuseppe Iannantuono, RE (Ingegnere): Ho una struttura in muratura portante doppi uni esistente costituita da piano terra, primo piano e copertura. Tutti i solai sono in latero-cemento. E' possibile realizzare una sopraelevazione in pannelli XLAM? Così facendo siamo in adeguamento e le NTC 2008 mi impongono una analisi statica non linerare (pushover) perche' ho una struttura mista legno-muratura. Ho il problema di modellazione dei pannelli in XLAM in campo plastico, come faccio? Quale fattore di struttura uso? Nell'analisi statica lineare non ho problemi ma il genio di Reggio Emilia mi dice che non è possibile usare tale analisi. E' vero? Chiedo gentilmente una vostra opinione in merito e accetto vostre proposte.
ultimo aggiornamento
10.10.2014 (26.09.2011)
Nr.: 13207
Risposta team esperti :
Cerchiamo di fornire con ordine alcune indicazioni al riguardo:
1) Possibilità di realizzare la sopraelevazione di un edificio esistente in XLAM
E' sicuramente possibile realizzare la sopraelevazione di edifici esistenti in XLAM: in tale caso l'utilizzo del legno puo essere consigliato per le ridotte masse rispetto ad altre soluzioni costruttive. Come correttamente indicato nella domanda in questo caso, trattandosi di sopraelevazione, è necessario procedere alla valutazione della sicurezza e, se necessario, all'adeguamento della costruzione (NTC2008 punto 8.4.1).
2) Strutture miste
Una interessante disamina a proposito delle strutture miste in zona sismica è riportata nel paragrafo 2.3.1 del testo »Ceccotti A., Follesa, M., Lauriola, M. P. (2005), Le strutture di legno in zona sismica, Criteri e regole per la progettazione ed il restauro, Edizioni CLUT, Torino«, a cui si rimanda per ulteriori chiarimenti.
La differenza è esemplificata dalle figure a lato: nel primo sistema costruttivo vi sono elementi strutturali a tecnologia diversa disposti altimetricamente allo stesso piano e quini lavoranti in parallelo (la forza orizzontale si ripartisce tra i due sistemi in funzione della rigidezza degli stessi); nel secondo sistema la forza orizzontale si trasferisce interamente dall'elemento superiore all'elemento inferiore senza ripartizione delle forze in gioco tra gli elementi che lavorano quindi in serie.
Trasponendo queste definizioni ad un generico edificio realizzato con pareti in muratura e pareti lignee, si possono avere i seguenti casi:
- Costruzioni costituite da struttura muraria nella parte inferiore e sormontate da un piano co struttura in legno: non possono essere considerate strutture miste.
- Costruzioni in cui un uno stesso piano si utilizzano pareti di controvento e pareti in muratura realizzate con materiali diversi: devono considerasi come strutture miste.
3) Tipo di analisi
Le NTC 2008 al punto 7.8.4 affermano che:
" In casi in cui si ritenesse necessario considerare la collaborazione delle pareti in muratura e dei sistemi di diversa tecnologia nella resistenza al sisma, quest’ultima deve essere verificata utilizzando i metodi di analisi non lineare".
E' ragionevole considerare quindi un'analisi non lineare quando in uno stesso piano si utilizzano pareti di controvento, che collaborano alla trasmissione delle forze sismiche, realizzate con materiali diversi (elementi lavoranti in parallelo).
Nel caso in cui si abbiano costruzioni costituite da struttura muraria nella parte inferiore e sormontate da un piano co struttura in legno, data l'assenza di regolarità in altezza (viene meno l'ipotesi di distribuzione uniforme di massa e rigidezza in altezza), non è opportuno eseguire analisi statiche lineari ma bensì procedere ad analisi dinamiche modali (analisi lineare dinamica).
Ad ogni modo sempre le NTC 2008 al punto 7.8.4 chiariscono che:
" E’ consentito altresì realizzare costruzioni costituite da struttura muraria nella parte inferiore e sormontate da un piano con struttura in cemento armato o acciaio o legno o altra tecnologia [...]"
"Nel caso di metodo di analisi lineare, l’uso dell’analisi statica (nei limiti di applicabilità riportati al § 7.8.1.5.2) è consentito a patto di utilizzare una distribuzione di forze compatibile con la prima forma modale elastica in ciascuna direzione, calcolata con metodi sufficientemente accurati che tengano conto della distribuzione irregolare di rigidezza in elevazione. A tal fine, in assenza di metodi piö accurati, la prima forma modale puo essere stimata dagli spostamenti ottenuti applicando staticamente alla costruzione la distribuzione di forze definita nel § 7.3.3.2"
Quindi le NTC parlano esplicitamente della possibilità di analisi lineari nel caso di costruzioni costituite da muratura nella parte inferiore e sormontate da un piano in XLAM (legno), consentendo anche analisi statiche, ma solo a patto di di utilizzare una distribuzione di forze che tenga conto della distribuzione irregolare di rigidezza in elevazione.
Per quanto riguarda il valore del fattore di struttura da utilizzare si rimanda alla risposta allegata.
