Art. 57 D.P.R. 380/2001 (TUE) – Edifici con strutture intelaiate
In vigore dal 30/06/2003
febbraio 1974, n. 64, art. 8, secondo periodo del primo comma, secondo, terzo e quarto comma) 1. Nelle strutture intelaiate possono essere compresi elementi irrigidenti costituiti da: a) strutture reticolate in acciaio, calcestruzzo armato normale o precompresso; b) elementi-parete in acciaio, calcestruzzo armato normale o precompresso. 2. Gli elementi irrigidenti devono essere opportunamente collegati alle intelaiature della costruzione in modo che sia assicurata la trasmissione delle azioni sismiche agli irrigidimenti stessi. 3. Il complesso resistente deve essere proporzionato in modo da assorbire le azioni sismiche definite dalle norme tecniche di cui all’articolo 83. 4. Le murature di tamponamento delle strutture intelaiate devono essere efficacemente collegate alle aste della struttura stessa secondo le modalità specificate dalle norme tecniche di cui all’articolo 83.
In sintesi
L’art. 57 del Testo Unico Edilizia disciplina una delle tipologie costruttive più diffuse in Italia: gli edifici a struttura intelaiata, in cui un telaio (frame) di pilastri verticali e travi orizzontali, in cemento armato o acciaio, costituisce lo scheletro portante. La norma è specifica per la combinazione di sistemi di irrigidimento (controventature, setti) all’interno del telaio principale e per il problema dei collegamenti tra struttura portante e tamponamenti murari non strutturali.
Il sistema intelaiato
Il sistema intelaiato è il principio costruttivo di riferimento per la maggior parte degli edifici moderni a più piani. La struttura è composta da: pilastri verticali (in cemento armato gettato in opera, o in acciaio profilato, o composite); travi orizzontali (gettate in opera o prefabbricate) che collegano i pilastri a ogni piano; solai (latero-cementizi, predalles, lastre in c.a.) che chiudono gli orizzontamenti e distribuiscono i carichi gravitazionali alle travi; nuclei in cemento armato per scale e ascensori, che fungono spesso anche da elementi irrigidenti. I tamponamenti (muratura in laterizio, blocchi, pannelli sandwich) riempiono le maglie del telaio ma non hanno funzione strutturale.
Gli elementi irrigidenti (comma 1)
Il comma 1 ammette l’inserimento di elementi irrigidenti supplementari nel telaio: (a) strutture reticolate in acciaio, calcestruzzo armato normale o precompresso (ad esempio i controventi diagonali in acciaio o le strutture a traliccio); (b) elementi-parete in acciaio o calcestruzzo armato (i cosiddetti setti o pareti strutturali, pareti continue in c.a. che agiscono come grandi mensole verticali). Gli elementi irrigidenti aumentano significativamente la rigidezza laterale dell’edificio, riducono gli spostamenti sismici e proteggono il telaio principale dalle deformazioni eccessive.
Il problema dei collegamenti (comma 2)
Il comma 2 sottolinea l’esigenza fondamentale: gli elementi irrigidenti devono essere opportunamente collegati alle intelaiature della costruzione in modo che sia assicurata la trasmissione delle azioni sismiche agli irrigidimenti stessi. Se il collegamento non è adeguato, gli elementi irrigidenti restano "isolati" e non contribuiscono alla resistenza sismica. La progettazione dei collegamenti (giunti bullonati, saldature, getti di completamento) è una fase critica che richiede attenzione tecnica specifica e rispetto delle prescrizioni delle NTC 2018.
L’assorbimento delle azioni sismiche (comma 3)
Il comma 3 stabilisce che il complesso resistente (telaio + irrigidimenti) deve essere proporzionato per assorbire le azioni sismiche definite dalle norme tecniche dell’art. 83 TUE. L’attuazione attuale è data dal capitolo 7 delle NTC 2018, che definisce: la pericolosità sismica del sito (in funzione delle coordinate geografiche e della classificazione del territorio); il fattore di struttura q (che riduce le forze sismiche di progetto in funzione della duttilità del sistema); le combinazioni delle azioni sismiche con i carichi gravitazionali; i criteri di verifica agli SLU (sicurezza, ossia evitare il collasso) e SLD (operatività, ossia limitare i danni).
I tamponamenti (comma 4)
Il comma 4 affronta il problema delle murature di tamponamento: pur non avendo funzione strutturale, devono essere efficacemente collegate alle aste della struttura intelaiata. Il problema è che, in caso di sisma, i tamponamenti possono subire danni significativi (fessurazioni, ribaltamenti, distacchi) se non collegati adeguatamente. I distacchi dei tamponamenti sono pericolosi per: la sicurezza delle persone (caduta di pezzi di muratura su strada); l’agibilità post-sisma dell’edificio (anche se la struttura tiene, i tamponamenti danneggiati rendono l’edificio inutilizzabile); la durabilità (le infiltrazioni d'acqua attraverso le fessurazioni accelerano il degrado). Le NTC 2018 capitolo 7.2.3 (elementi non strutturali) dettagliano i criteri di verifica e di collegamento.
L’evoluzione moderna: i setti e le pareti antisismiche
Negli ultimi 30 anni si è affermata una tendenza alla progettazione "a pareti" o "mista" (telaio + pareti antisismiche): l’inserimento di pareti in c.a. (setti) di adeguato spessore (tipicamente 25-30 cm) nei vani scala, ascensore o in posizioni strategiche del piano, fornisce un contributo dominante alla resistenza sismica, sgravando il telaio dei pilastri principali. Le NTC 2018 distinguono tra strutture intelaiate (telai puri), strutture a pareti (pareti dominanti), strutture miste telaio-pareti, strutture a controvento concentrico (acciaio). Ogni tipologia ha suoi specifici fattori di struttura e criteri di progettazione.
Caso pratico, Tizio e l’edificio per uffici a 6 piani
Tizio commissiona un edificio per uffici a 6 piani in zona sismica 2. Il progettista valuta tre opzioni: (a) telaio puro in c.a. con tutti i pilastri uguali, fattore di struttura q = 3 (sicurezza media), molti elementi necessari, costi medi; (b) telaio in c.a. + pareti antisismiche nei vani scala/ascensore (struttura mista), fattore q = 4-4,5, riduzione delle forze sismiche di progetto, costo simile alla soluzione (a) ma con migliori prestazioni; (c) struttura in acciaio con controventi concentrici, fattore q = 4-6, costruzione veloce, costi superiori. Tizio sceglie l’opzione (b). Il progettista realizza pareti in c.a. spesse 30 cm nei nuclei scala, dimensiona i collegamenti pareti-solai con armature di sezione adeguata, verifica la regolarità in pianta e in elevazione, prevede tamponamenti in muratura in laterizio collegati alle travi e ai pilastri tramite armature di ammorsamento. Tutto in conformità con le NTC 2018 e con il rispetto dell’art. 57 TUE.
Domande frequenti
Cos'è una struttura intelaiata?
È un sistema costruttivo in cui un telaio (frame) di pilastri verticali e travi orizzontali, in cemento armato o acciaio, costituisce lo scheletro portante dell’edificio. I solai chiudono gli orizzontamenti e i tamponamenti (muratura non portante) riempiono le maglie del telaio. È il sistema più diffuso negli edifici moderni a più piani. Il telaio può essere integrato con elementi irrigidenti (controventi reticolari, setti in c.a.) che migliorano la rigidezza laterale e il comportamento sismico, secondo quanto previsto dall’art. 57 TUE.
Cosa sono i "setti" o "pareti antisismiche"?
I setti (o pareti antisismiche, o pareti strutturali) sono elementi-parete in calcestruzzo armato di spessore significativo (tipicamente 25-30 cm) che agiscono come grandi mensole verticali, fornendo un contributo dominante alla resistenza sismica dell’edificio. Si inseriscono tipicamente nei vani scala, ascensore o in posizioni strategiche del piano. Le strutture intelaiate con setti antisismici (strutture miste) hanno fattori di struttura q più alti rispetto ai telai puri, riducendo le forze sismiche di progetto e migliorando il comportamento globale.
Perché è importante collegare bene i tamponamenti al telaio?
Per tre ragioni di sicurezza e funzionalità. (1) In caso di sisma, i tamponamenti mal collegati possono fessurarsi, distaccarsi o ribaltarsi, con pericolo di caduta di materiali su persone e cose. (2) L’edificio danneggiato nei tamponamenti può perdere agibilità anche se la struttura portante tiene, rendendolo inutilizzabile finché non vengono ripristinati. (3) Le fessurazioni dei tamponamenti permettono infiltrazioni d'acqua che accelerano il degrado dell’intero edificio. Il comma 4 dell’art. 57 TUE impone esplicitamente l’efficace collegamento; le NTC 2018 capitolo 7.2.3 dettagliano i criteri tecnici.
Come si scelgono il sistema intelaiato e gli irrigidimenti?
La scelta dipende da: altezza dell’edificio (per più di 4-5 piani in zona sismica conviene aggiungere setti); zona sismica (in zone 1 e 2 le strutture miste o a pareti sono più efficienti); regolarità geometrica (edifici regolari in pianta e in elevazione tollerano meglio sistemi intelaiati puri); destinazione d'uso (uffici e residenze hanno carichi più contenuti rispetto a depositi industriali); costi e tempistica (le strutture in acciaio sono più rapide ma più costose). Il progettista esegue analisi strutturali comparative e sceglie la soluzione ottimale, documentandone le ragioni tecniche.
Posso aggiungere setti antisismici a un edificio intelaiato esistente?
Sì, è una tipica strategia di adeguamento sismico per edifici esistenti in cemento armato. La progettazione richiede: valutazione dello stato della struttura esistente (rilievi, prove non distruttive sul calcestruzzo, verifica delle armature); progettazione dei nuovi setti con corretto dimensionamento e posizionamento (privilegiare la simmetria in pianta); progettazione delle nuove fondazioni o del rinforzo di quelle esistenti per assorbire le maggiori sollecitazioni; cura speciale dei collegamenti tra setti nuovi e struttura esistente (con armature passanti, tirafondi chimici, calastrelli). L’intervento richiede titolo edilizio, deposito sismico ex art. 93 e autorizzazione sismica ex art. 94, e accede alle agevolazioni Sismabonus.