Strutture in legno per la ricostruzione post-sisma dei centri storici: progetto di una soluzione integrata per gli edifici in muratura

Nelle costruzioni in legno (ma anche e soprattutto in acciaio) per le strutture si adottano schemi assai simili a quelli ideali; difatti a ognuna delle sollecitazioni esterne corrisponde un preciso elemento che è in grado di assorbirla. Come accennato nel precedente paragrafo, si parla di forze orizzontali o fenomeni di instabilità parziale o dell’intero edificio.
Per contrastare tali fenomeni si adottano appunto i controventi. Questi sono dei sistemi di irrigidimento della costruzione e possono essere dal punto di vista tipologico molto vari.
Schematizzando si possono classificare nel seguente modo:
a) I controventi di parete
b) I controventi di piano

I primi sono disposti su piani verticali o sub verticali e hanno la funzione di stabilizzare gli elementi verticali e tutta la struttura oltre a trasmettere le forze orizzontali in fondazione. Si hanno dunque pilastri incastrati alla base; telai a nodi rigidi; strutture reticolari e pareti di taglio.
I secondi sono disposti su piani orizzontali o in falda e stabilizzano gli elementi orizzontali e trasmettono le forze ai controventi verticali: in questo caso si hanno strutture reticolari e i diaframmi. I controventi possono essere disposti sia su piani verticali che orizzontali.

Di seguito si descrive gli schemi maggiormente ricorrenti sia nella prassi costruttiva normale che in quella in zona sismica; essi stabilizzano sia i singoli elementi verticali sia tutta la struttura nel suo complesso. A seconda del materiale da costruzione usato essi rispondono più o meno agli schemi ideali; nell’edilizia tradizionale con struttura portante in muratura e i solai in laterizio armato, ad esempio agli elementi orizzontali è affidato il compito di sostenere i carichi verticali e diaframmare l’edificio; ai muri portanti invece è affidato il compito di trasmettere i carichi verticali e le azioni e spinte orizzontali alle strutture di fondazione. In questo tipo di strutture l’azione controventante orizzontale è assolta dunque dai solai, quella verticale dalle murature. Il cemento armato ha reso possibile la creazione di elementi strutturali assai simili agli schemi ideali adottati nei calcoli.

Come negli edifici in muratura anche nelle strutture in c.a. i solai assolvono il compito di controventi e assorbiscono i carichi orizzontali, mentre i muri sono sostituiti dai pilastri e dalle travi; il sistema solaio, pilastro, trave innesca nella struttura intelaiata il nodo rigido che assorbe e trasmette alle fondazioni i carichi verticali e quelli orizzontali. Le strutture di controvento verticali nelle strutture in c.a. sono quelle disposte parallelamente ai travetti dei solai e in corrispondenza dei pilastri che danno luogo a telai a nodi rigidi ortogonali ai precedenti con la funzione di assolvere e contrastare le spinte che agiscono in piani paralleli: in questo caso la funzione di controvento è assolta dai telai a nodi rigidi.
Nelle strutture, i controventi sono generalmente realizzati mediante pilastri incastrati alla base; con telai con nodi rigidi; strutture reticolari; pareti di taglio.

I pilastri incastrati alla base sono generalmente adottati in modesti edifici a un solo piano, con bassi valori dei carichi orizzontali da scaricare a terra. Valori elevati nei momenti flettenti portano a sovradimensionare l’elemento verticale, necessario per la realizzazione del giunto rigido al piede. Occorre pertanto grande esperienza in progettazione strutturale per garantire un adeguato vincolo di incastro alla base e soddisfare i requisiti richiesti sì da evitare gli attacchi fungicidi e/marcescenti dovuti al ristagno di acqua.

Per evitare di trasmettere momenti flettenti in fondazione, si possono adottare telai con nodi rigidi in tal modo si ottiene anche la possibilità di realizzare grandi aperture nelle pareti verticali. I telai dovranno essere incernierati alla base e avere nodo superiore resistente a momento e dovranno essere disposti con giacitura parallela alle azioni orizzontali che dovranno assorbire. Questo caso è di utilizzo limitato nelle grandi costruzioni quando in presenza di forti sollecitazioni saremmo costretti a dimensionare in modo antieconomico le dimensioni degli elementi del telaio e il giunto. La configurazione a struttura reticolare è certamente il sistema più utilizzato per realizzare i controventi, di parete o di falda, per la loro economicità e semplicità di esecuzione. Il traliccio è solitamente realizzato a mezzo di elementi diagonali in tondini di acciaio o elementi lignei.