Spesso, analizzando gli edifici esistenti in muratura, ci si trova di fronte a delle coperture che vengono definite “spingenti“. In modo particolare, quando si affronta il problema della vulnerabilità sismica, tali coperture sono spesso causa di dissesti locali anche in campo statico.
Occorre quindi fare una premessa: una copertura è spingente quando, sottoposta ai carichi verticali (statici e sismici), provoca delle spinte orizzontali sui vincoli adiacenti che ne garantiscono l’equilibrio; in pratica, una copertura spingente è quella che tende a ribaltare le pareti su cui appoggia.
L’assenza di spinta laterale per le murature nella configurazione di tetto inclinato, corrisponde all’assenza di sforzi normali nelle aste inclinate appoggiate sui setti murari i quali reagiranno tramite forze vincolari nelle due componenti verticale ed orizzontale. Quindi, se le aste risultano incastrate o incernierate alle murature, gli sforzi normali in esse (generati dai carichi verticali esterni), generano una spinta orizzontale sulle murature stesse.
Meccanismi locali causati da tetto spingente
Tipicamente, questo tipo di coperture spingenti sono quelle a due falde con assenza di appoggio centrale (ovvero senza la catena). Un classico esempio di copertura non spingente è invece quella costituita da una capriata con catena, ovvero con appoggio centrale rigido :
Risulta quindi facile intuire che una copertura più è pesante e meno è rigida e più sarà spingente. Questa problematica riguarda principalmente i tipi di coperture in legno e, raramente, coperture in c.a. Ciò che svolge un ruolo fondamentale nel far diventare una copertura spingente o meno, è il tipo di collegamento che si intende utilizzare. Nel caso in cui ci si trovi a dover consolidare una copertura spingente in legno, i cui elementi strutturali si trovano in un buono stato di conservazione, è possibile agire o eliminando le spinte oppure assorbendole inserendo delle catene o dei cordoli, tutto attentamente dimensionato e calcolato. Una copertura spingente ha effetti estremamente negativi sulla risposta dell’edificio alle azioni sismiche poiché all’azione orizzontale sismica si aggiunge l’azione orizzontale per i carichi verticali; inoltre, la componente verticale sismica incrementa la spinta orizzontale.
Le NTC 2018 al paragrafo 8.7.4 riportano tra gli interventi raccomandati sugli edifici in muratura quelli volti alla riduzione ed eliminazione delle spinte non contrastate di coperture, archi e volte. In particolare, le coperture spingenti non sono ammesse nel caso di costruzione in muratura nuova e negli interventi su strutture esistenti e, in questo ultimo caso, se ci sono vanno eliminate oppure ridotte.
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